Pulsoximeteret er et medicinsk udstyr, der bruges til måling af ikke-invasiv blodoxygenmætning. En elektrisk ingeniør ved navn Takuo Aoyagi opfandt den i Nihon Kohden i 1972. Derefter blev det første pulsoximeter lanceret i 1973. Mens pulsoximetri -grundlæggende princip forbliver den samme, er der fortsat bestræbelser på at fremskridt teknologien som udviklingsalgoritmer til støjfiltering og fremskridtsnøjagtighed inden for forskellige betingelser. Medicinske fagfolk bruger disse enheder i indstillinger for kritisk pleje, såsom nødhospitaler eller værelser. Denne artikel giver MAX30100 Pulse Oximeter Oversigt, arbejde og applikationer.
Hvad er MAX30100 Pulse Oximeter?
MAX30100 er et pulsoximeter, der kombinerer pulsoximetri & hjerterytme monitor sensorer . Så det inkluderer to LED'er, en fotodetektor, optimeret optik og analog signalbehandling med lav støj til at bemærke pulsoximetri såvel som hjertefrekvenssignaler. Dette moduls driftsspænding varierer fra 1,8 volt og 3,3 volt strømforsyninger.
Softwaren kan drive den ned med en mindre standbystrøm ved at holde strømforsyning tilsluttet på alle tidspunkter. MAX30100 Pulsoximeter måler niveauerne af blodoxygenmætning, puls og hjerterytme. Så den bruger en ikke-invasiv teknik til at måle iltmætningsniveauerne i blodet.
Hvordan MAX30100 PULSE OXIMETER ARBEJDE?
MAX30100 Pulse Oximeter -sensoren fungerer ved at måle blodoxygenmætning eller spo2 & hjerterytme med PPG (fotoplethysmography) med infrarød og rød LED'er , en fotodetektor og signalbehandling for at undersøge lysabsorption i hele fingeren. MAX30100 -modulet indeholder et sæt LED'er, der genererer et monokromatisk rødt farvelys ved 660nm bølgelængde & IR -lys ved 940 nm bølgelængde.
Når fotodioden udsender lys, slår den fingeren, og iltet blod absorberer det, mens det resterende lys reflekteres gennem fingeren og slår detektoren. Så detektoren bemærker og behandler signalerne ved at give output. Denne sensor fungerer på I2C -seriel kommunikationsprotokol.
Pin -konfiguration:
MAX30100 PULSE OXIMETER PIN -konfiguration er vist nedenfor. Dette modul inkluderer syv stifter med en aktiveret I2c Kommunikationsprotokol til at kommunikere med mikrokontrolleren.
- Pin-1 (vin): Det er en indgangsspændingsnål på pulsoximetermodulet, der kan tilsluttes til 3,3V (OR) 5V output fra din controller. = =
- Pin-2 (SCL): Det er en I2C - seriel CLK -pin på modulet, der bruges til I2C -seriel kommunikation, som er forbundet til din controller's I2C -urlinie.
- Pin-3 (SDA): Det er en I2C - seriel datapål på modulet, der er tilsluttet din mikrokontrollers I2C -datalinje.
- Pin-4 (int): Det er en aktiv lav afbrydelsesstift af pulsoximetermodulet, der er programmeret til at producere en afbrydelse for hver puls.
- Pin-5 (IRD): Det er en infrarød LED -katode & LED -driverforbindelsespunkt, det indeholder en LED -driver til at køre LED -signaler til SPO2 & HR -målinger.
- Pin-6 (Rd): Det er et rødt LED -katode og LED -driverforbindelsespunkt, der bruges til at drive den røde LED. Hvis du ikke ønsker at køre den røde LED selv, skal du lade den være uforbundet.
- Pin-7 (GND): Det er modulets jordstift.
Funktioner og specifikationer:
De Funktioner og specifikationer for MAX30100 Pulse Oximeter Medtag følgende.
- MAX30100 er et pulsoximetermodul.
- Dette modul inkluderer syv stifter.
- Dens driftsspænding varierer fra 1,8V til 3,3V
- Indgangsstrømmen er 20 mA.
- Dette modul har integreret aflysning af omgivelseslys.
- Det har hurtig dataoutput og en høj prøven.
- Forsyningsstrømmen er 1200UA.
- LED -nuværende varierer fra 0 Ma til 50 Ma.
- LED -pulsbredde varierer fra 200us til 1,6ms.
- Dens strømforsyning varierer fra 3,3V til 5,5V.
- Den aktuelle uafgjort under målinger er ~ 600μA og 0,7 μA i standbytilstand.
- Den røde LED -bølgelængde er 660nm.
- IR LED -bølgelængde er 880nm.
- Temperaturnøjagtigheden er ± 1˚C.
- Driftstemperaturen varierer fra -40C til +85C.
Ækvivalente og alternativer
Svarende til MAX30100 Pulse Oximeter er MAX30102 IC. Alternativer til MAX30100 pulsoximetre er; PULSE 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, Proto Central AFE4490 osv.
MAX30100 PULSE OXIMETER INTERFACERING MED ARDUINO
Her hvordan man interface MAX30100 Pulse Oximeter -sensormodulet med Arduino er vist nedenfor. Modulet måler hjerterytmen og blodets ilt. Blodoxygenkoncentrationen, kaldet SPO2, viser aflæsninger i procent, mens hjerteslag/pulsfrekvens viser aflæsninger i BPM.
MAX30100 PULSE OXIMETRY & PRAVE Monitor Sensor kombinerer hovedsageligt to LED'er, A fotodetektor , Optimeret optik og analogt signalbehandling med lavt støj til at lægge mærke til pulsoximetri og hjertefrekvenssignaler. Her kan denne sensor bruges sammen med enhver mikrokontroller til let at måle patientens sundhedsparametre.
Det krævede komponenter At fremstille dette modul inkluderer hovedsageligt; en Arduino en Board, MAX30100 Pulse Oximeter Sensor, 16 × 2 LCD , 10k potentiometer, brødbræt og tilslutning af ledninger. Forbindelserne til denne grænseflade følger som følger;
- Tilslut vinstiften på MAX30100 -modulet til 5V (OR) 3.3V pin Arduino.
- Modulets GND -pin er tilsluttet GND -pinen på Arduino -kortet.
- Tilslut MAX30100 -modulets I2C -stifter som SCL og SDA til Arduinos A5- og A4 -stifter.
Kode:
Den krævede kode til MAX30100 Pulse Oximeter -grænseflade med Arduino er vist nedenfor. Denne kildekode er skrevet inden for C -programmet hovedsageligt til Arduino IDE. Så denne kode viser værdien på den serielle monitor.
#include
#include “MAX30100_PULSEOXIMETER.H”
#define rapportering_period_ms 1000
Pulseoximeter pox;
uint32_t tslaStreport = 0;
void onbeatdetected ()
{
Serial.println (“beat!”);
}
void opsætning ()
{
Serial.begin (115200);
Serial.print ('Initialisering af pulsoximeter ..'); // Initialiser Pulseoximeter -forekomsten
// Fejl skyldes generelt en forkert I2C -ledning, manglende strømforsyning
// eller forkert målchip
hvis (! pox.begin ()) {
Serial.println (“mislykkedes”);
for(;;);
} andet {
Serial.println (“succes”);
}
pox.setirledCurrent (MAX30100_LED_CURR_7_6MA);
// Registrer et tilbagekald til beatdetektionen
pox.setOnBeatDetectedCallback (onBeatTeted);
}
void loop ()
{
// Sørg for at ringe til opdatering så hurtigt som muligt
pox.update ();
if (Millis () - tslaStreport> Reporting_period_ms) {
Serial.print (“hjerterytme:”);
Serial.print (pox.getHeartrate ());
Serial.print (“bpm / spo2:”);
Serial.print (pox.getspo2 ());
Serial.println (“%”);
tslaStreport = millis ();
}
}
Arbejder
Når MAX30100 -pulsoximeteren Arduino -koden er uploadet, skal du åbne den serielle monitor for at observere værdierne. Først vises værdierne for BPM og SPO2 som den forkerte værdi, men snart kan du overvåge den rigtige stabile læsning.
Fordele og ulemper
De Fordelene ved MAX30100 Pulse Oximeter Medtag følgende.
- Dette modul har ultra-lav strømdrift.
- Det har lavt strømforbrug, der udvider batteriets levetid inden for bærbare enheder.
- Dette moduldesign er lille, kompakt, optimeret og bærbart venligt.
- Det har ALC- eller omgivelseslysaflysning, der reducerer interferensen fra omgivelseslys for at sikre præcise aflæsninger, selv i lyse omgivelser.
- Dette modul har et højt SNR- eller signal-til-støj-forhold.
- Det har hurtig dataudgangsevne, der tillader effektiv og hurtig sensor -databehandling.
- Dette modul integrerer alle krævede komponenter, der forenkler designet og reducerer nødvendigheden af eksterne komponenter.
- Det giver mulighed for programmering af LED -strøm og pulsbredde ved at tillade måling af nøjagtighed og strømforbrugsoptimering.
- On-chip-temperatursensoren hjælper med at afbalancere eventuelle læsefejl, der forekommer på grund af udsving i omgivelsestemperatur.
- Den bruger en I2C -grænseflade til enkel kommunikation gennem en mikrokontroller.
De Ulemper ved MAX30100 Pulse Oximeter Medtag følgende.
- Forkert fingerplacering eller utilstrækkelig kontakt fører til forkerte data.
- Bevægelsesartikler som anfald eller rysten kan forstyrre signaldetektion og fortolkning, hvilket resulterer i forkerte aflæsninger.
- Lysning af høj intensitet, især fluorescerende lys, kan hindre sensorernes målinger.
- Denne sensors nøjagtighed kan påvirkes af hudfarve og bredde.
- Neglelak forstyrrer sensorens evne til nøjagtigt at opdage niveauerne af blodoxygen.
- Dårlig perifer perfusion på grund af hypotension eller kulde kan føre til en utilstrækkelig pulsbølge og fejlagtige aflæsninger.
- Hypotensive systoliske BP -aflæsninger <80 mm Hg kan forårsage fejlagtige og variable pulsoximetri -aflæsninger.
- Forekomsten af unormale hæmoglobinniveauer kan føre til forkerte SPO2 -aflæsninger.
- For meget tryk kan stramme kapillærblodstrømmen, hvilket reducerer dataspålideligheden.
Applikationer
Anvendelserne af MAX30100 pulsoximeter inkluderer følgende.
- Pulsoximeteret hjælper sundhedsfagfolk med at gennemgå iltmætningsniveauer inden for patienter efter respiratorisk (eller) hjerte -kar -problemer ved at tillade rettidige interventioner.
- Nøjagtigheden af sensoren inden for aflæsninger er grundlæggende for at genkende hypoxæmi, som kan undgå komplikationer i hjertesvigt og KOLS -forhold.
- Det overvåger vitale tegn kontinuerligt ved at give forbrugerne indsigt i deres helbred og velvære i løbet af dagen.
- Denne sensor tillader realtids pulsfrekvens og blodets iltniveauovervågning ved at gøre det til et dyrt værktøj for enkeltpersoner og atleter med hjerte- eller åndedrætsbetingelser.
- Pulsoximeter -sensors indsamlede data kan personalisere træningsplaner og give feedback til operatører om deres præstation.
- Uddannelsesfeltet bruger dette modul til at vise, hvordan disse moduler fungerer og giver indsigt i bio-signalbehandling.
- Arduino-bestyrelsen matcher godt med dette modul, hvilket gør det til et praktisk værktøj for hobbyister og studerende til at studere biosensing og elektronik.
- Fitness trackers bruger dette modul til kontinuerlig hjerterytme og iltmætningovervågning ved at tilvejebringe øjeblikkelige data til forbedret patientpleje.
Se dette link til MAX30100 PULSE Oximeter datablad .
Dette er således en oversigt over MAX30100 Pulse Oximeter -modulet, pinout, funktioner, specifikationer, arbejde og applikationer. Dette er et alsidigt modul, der har hjerterytme og pulsoximetri -overvågningsevner, der giver en effektiv og kompakt løsning til forskellige bærbare enheder som medicinsk overvågningsudstyr og fitness trackers. Så det er velkendt for sit lave strømforbrug og nøjagtighed. Her er et spørgsmål til dig, hvad er MAX30102 IC?
