Nabız oksimetresi, invaziv olmayan kan oksijen doygunluğunu ölçmek için kullanılan tıbbi bir cihazdır. Takuo Aoyagi adlı bir elektrik mühendisi 1972'de Nihon Kohden'de icat etti. Bundan sonra, ilk nabız oksimetresi 1973'te piyasaya sürüldü. Nabız oksimetresi temel prensibi aynı kalırken, çeşitli koşullar içinde gürültü filtreleme ve ilerleme doğruluğu için algoritmalar geliştirmek gibi teknolojiyi ilerletme çabaları var. Tıp uzmanları bu cihazları acil durum hastaneleri veya odalar gibi kritik bakım ortamlarında kullanırlar. Bu makale Max30100 Pulse Oksimetre Genel Bakış, Çalışma ve Uygulamalar sunmaktadır.
Max30100 darbe oksimetresi nedir?
Max30100, nabız oksimetresi ve kalp atış hızı monitörünü birleştiren bir darbe oksimetresidir sensörler . Dolayısıyla, puls oksimetrisini ve kalp atış hızı sinyallerini fark etmek için iki LED, bir fotodetektör, optimize edilmiş optik ve düşük gürültülü analog sinyal işleme içerir. Bu modülün çalışma voltajı 1.8 volt ve 3.3 volt güç kaynakları arasında değişir.
Yazılım, küçük bir bekleme akımı ile güçlendirebilir. güç kaynağı her zaman bağlı. Max30100 nabız oksimetresi, kan oksijen doygunluğu, nabız ve kalp atış hızı mukavemet seviyelerini ölçer. Dolayısıyla, kan içindeki oksijen doygunluk seviyelerini ölçmek için invaziv olmayan bir teknik kullanır.
Max30100 nabız oksimetresi nasıl çalışır?
Max30100 nabız oksimetre sensörü, kan oksijen doygunluğu veya spo2 ve kalp atış hızını ppg (fotopletismografi) ile kızılötesi ve kırmızı ile ölçerek çalışır LED'ler , Parmak boyunca ışık emilimini incelemek için bir fotodetektör ve sinyal işleme. Max30100 modülü, 940Nm dalga boyunda 660Nm dalga boyunda ve IR ışığında tek renkli kırmızı renk ışığı üreten bir dizi LED içerir.
Fotodiyot ışık yaydığında, parmağa çarpar ve oksijenli kan onu emer, kalan ışık parmağın içinden yansıtır ve dedektörü vurur. Böylece dedektör çıkışı sağlayarak sinyalleri bildirir ve işler. Bu sensör, I2C seri iletişim protokolünde işlev görür.
PIN Yapılandırması:
Max30100 darbe oksimetre pim konfigürasyonu aşağıda gösterilmiştir. Bu modül, etkinleştirilmiş yedi pim içerir I2C Mikrodenetleyici ile iletişim kurmak için iletişim protokolü.
- PIN-1 (şarap): Denetleyicinizden 3.3V (OR) 5V çıkışına bağlanabilen darbe oksimetre modülünün bir giriş voltaj pimidir. = =
- PIN-2 (SCL): Denetleyicinizin I2C saat çizgisine bağlı olan I2C seri iletişimi için kullanılan modülün i2c - seri CLK pimidir.
- PIN-3 (SDA): Mikrodenetleyicinizin I2C veri hattına bağlı olan modülün i2c - seri veri pimidir.
- PIN-4 (Int): Her darbe için bir kesinti üretecek şekilde programlanan darbe oksimetre modülünün aktif bir düşük kesme pimidir.
- PIN-5 (IRD): Bir Kızılötesi LED Katot ve LED sürücü bağlantı noktasıdır. SPO2 ve HR ölçümleri için LED sinyallerini sürmek için bir LED sürücü içerir.
- PIN-6 (RD): Kırmızı LED'i sürmek için kullanılan kırmızı bir LED katot ve LED sürücü bağlantı noktasıdır. Kırmızı LED'i kendiniz sürmek istemiyorsanız, bağlantısız bırakın.
- Pin-7 (GND): Modülün toprak pimidir.
Özellikler ve Özellikler:
. Max30100 darbe oksimetrenin özellikleri ve özellikleri aşağıdakileri ekleyin.
- Max30100 bir darbe oksimetre modülüdür.
- Bu modül yedi pim içerir.
- Çalışma voltajı 1.8V ila 3.3V arasında değişiyor
- Giriş akımı 20mA'dır.
- Bu modül ortam ışığı iptaline entegre.
- Hızlı veri çıkışı ve yüksek örnek hızına sahiptir.
- Arz akımı 1200UA'dır.
- LED akım 0 Ma ile 50 Ma arasında değişir.
- LED darbe genişliği 200us ila 1.6ms arasında değişir.
- Güç kaynağı 3.3V ila 5.5V arasında değişmektedir.
- Ölçümler sırasında geçerli çekim, bekleme modu sırasında ~ 600μA ve 0.7μA'dır.
- Kırmızı LED dalga boyu 660Nm'dir.
- IR LED dalga boyu 880nm'dir.
- Sıcaklık doğruluğu ± 1˚C'dir.
- Çalışma sıcaklığı -40C ila +85C arasında değişir.
Eşdeğer ve alternatifler
Max30100 nabız oksimetresine eşdeğer Max30102 IC'dir. Max30100 nabız oksimetrelerine alternatifler; Pulse 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, Proto Central AFE4490, vb.
ARDUINO ile Max30100 Pulse Oksimetre Arayüzü
Burada Max30100 darbe oksimetre sensörü modülünün Arduino ile nasıl arayüzleneceği aşağıda gösterilmiştir. Modül kalp atış hızını ve kan oksijenini ölçer. SPO2 olarak adlandırılan kan oksijen konsantrasyonu yüzde olarak okumaları gösterirken, kalp atışı/nabız oranı BPM'deki okumaları gösterir.
Max30100 Pulse Oksimetre ve Kalp Hızı Monitör Sensörü, esas olarak iki LED'i birleştirir, fotodetektör , darbe oksimetresi ve kalp hızı sinyallerini fark etmek için optimize edilmiş optik ve düşük gürültülü analog sinyal işleme. Burada bu sensör, hastanın sağlık parametrelerini kolayca ölçmek için herhangi bir mikrodenetleyici ile kullanılabilir.
Gerekli bileşenler Bu modülü yapmak için esas olarak; BİR Arduino Tahta, Max30100 Nabız Oksimetre Sensörü, 16 × 2 LCD , 10k potansiyometre, breadboard ve bağlanma kabloları. Bu arayüzün bağlantıları aşağıdaki gibi;
- Max30100 modülünün VIN pimini 5V (OR) 3.3V Pim Arduino'ya bağlayın.
- Modülün GND pimi, Arduino kartının GND pimine bağlanır.
- SCL ve SDA gibi Max30100 modülünün I2C pimlerini Arduino’nun A5 ve A4 pimlerine bağlayın.
Kod:
Arduino ile Max30100 darbe oksimetre arayüzü için gerekli kod aşağıda gösterilmiştir. Bu kaynak kodu, esas olarak Arduino IDE için C programı içinde yazılmıştır. Dolayısıyla bu kod seri monitördeki değeri görüntüler.
#include
#include 'max30100_pulseoximeter.h'
#define reporting_period_ms 1000
Pulseoksimetre Pox;
uint32_t tslastreport = 0;
void onBeatDetected ()
{
Serial.println (“Beat!”);
}
void kurulumu ()
{
Serial.Begin (115200);
Serial.print (“Darbe Oksimetrenin Başlatılması ..”); // Pulseoximeter örneğini başlatın
// Arızalar genellikle uygunsuz bir I2C kablolamasından kaynaklanır, eksik güç kaynağı
// veya yanlış hedef çip
if (! Pox.begin ()) {
Serial.println (“başarısız”);
için(;;);
} başka {
Serial.println (“başarı”);
}
Pox.setirledCurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// Beat algılama için bir geri arama kaydedin
Pox.setonBeatDetectectCallback (onBeatDetected);
}
void loop ()
{
// Güncellemeyi olabildiğince hızlı aradığınızdan emin olun
Pox.update ();
if (milis () - tslasTReport> reporting_period_ms) {
Serial.print (“kalp atış hızı:”);
Serial.print (Pox.GethearTrate ());
Serial.print (“BPM / SPO2:”);
Serial.print (pox.getspo2 ());
Serial.println (“%”);
tslasTReport = milis ();
}
}
Çalışma
Max30100 Pulse Oksimetre Arduino kodu yüklendikten sonra, değerleri gözlemlemek için seri monitörü açın. İlk başta, BPM ve SPO2'nin değerleri yanlış değer olarak görünecektir, ancak yakında doğru kararlı okumayı izleyebilirsiniz.
Avantajlar ve Dezavantajlar
. Max30100 nabız oksimetrenin avantajları aşağıdakileri ekleyin.
- Bu modülün ultra düşük güç çalışmasına sahiptir.
- Pil ömrünü giyilebilir cihazlarda uzatan düşük güç tüketimine sahiptir.
- Bu modül tasarımı küçük, kompakt, optimize edilmiş ve giyilebilir dostudur.
- Parlak aydınlatılmış çevrede bile kesin okumaları sağlamak için ortam ışığından etkileşimi azaltan ALC veya ortam ışığı iptaline sahiptir.
- Bu modül yüksek bir SNR veya sinyal-gürültü oranına sahiptir.
- Verimli ve hızlı sensör veri işleme sağlayan hızlı veri çıkışı özelliğine sahiptir.
- Bu modül, tasarımı basitleştiren ve harici bileşenlerin gerekliliğini azaltan gerekli tüm bileşenleri entegre eder.
- Ölçüm doğruluğu ve güç tüketimi optimizasyonuna izin vererek LED akım ve darbe genişliğinin programlanmasına izin verir.
- Çip üzerindeki sıcaklık sensörü, ortam sıcaklığındaki dalgalanmalar nedeniyle meydana gelen okuma hatalarının dengelenmesine yardımcı olur.
- Bir mikrodenetleyici aracılığıyla basit iletişim için bir I2C arayüzü kullanır.
. Max30100 darbe oksimetrenin dezavantajları aşağıdakileri ekleyin.
- Yanlış parmak yerleştirme veya yetersiz temas yanlış verilere yol açar.
- Nöbetler veya titreme gibi hareket artefaktları, yanlış okumalarla sonuçlanan sinyal algılama ve yorumlamaya müdahale edebilir.
- Yüksek yoğunluklu aydınlatma özellikle floresan ışıklar sensörlerin okumalarını engelleyebilir.
- Bu sensörün doğruluğu cilt rengi ve genişliğinden etkilenebilir.
- Oje, sensörün kan oksijen seviyelerini tam olarak tespit etme yeteneğine müdahale eder.
- Hipotansiyon veya soğuk nedeniyle zayıf periferik perfüzyon, yetersiz nabız dalgasına ve hatalı okumalara yol açabilir.
- Hipotansif sistolik BP okumaları <80 mm Hg, hatalı ve değişken nabız oksimetre okumalarına neden olabilir.
- Anormal hemoglobin seviyelerinin oluşumu yanlış SPO2 okumalarına yol açabilir.
- Çok fazla basınç, veri güvenilirliğini azaltan kılcal kan akışını sıkabilir.
Başvuru
Max30100 darbe oksimetresi uygulamaları aşağıdakileri içerir.
- Nabız oksimetresi, sağlık profesyonellerinin hastalardaki oksijen doygunluk seviyelerini zamanında müdahalelere izin vererek solunum (OR) kardiyovasküler sorunlarla gözden geçirmelerine yardımcı olur.
- Sensörün okumalar içindeki doğruluğu, kalp yetmezliği ve KOAH koşullarındaki komplikasyonları önleyebilen hipoksemiyi tanımak için temeldir.
- Tüketicilere gün boyunca sağlık ve refahları hakkında bilgi vererek hayati belirtileri sürekli olarak izler.
- Bu sensör, kalp veya solunum koşulları olan bireyler ve sporcular için pahalı bir araç haline getirerek gerçek zamanlı kalp atış hızı ve kan oksijen seviyesi izlemesine izin verir.
- Nabız oksimetre sensörünün toplanan verileri, eğitim planlarını kişiselleştirebilir ve operatörlere performansları hakkında geri bildirim verebilir.
- Eğitim alanı, bu modülleri bu modüllerin nasıl çalıştığını göstermek ve biyo-sinyal işlemeye ilişkin bilgiler vermek için kullanır.
- Arduino tahtası bu modülle iyi eşleşir, bu da hobiler ve öğrencilerin biyo-algılama ve elektronikleri incelemeleri için kullanışlı bir araç haline getirir.
- Fitness izleyicileri, bu modülü, iyileştirilmiş hasta bakımı için anında veri sağlayarak sürekli kalp atış hızı ve oksijen doygunluğu izleme için kullanır.
Lütfen bu bağlantıya bakın. Max30100 Pulse Oksimetre Veri Sayfası .
Bu nedenle, bu, Max30100 darbe oksimetre modülü, pinout, özellikler, özellikler, çalışma ve uygulamalara genel bir bakıştır. Bu, tıbbi izleme ekipmanı ve fitness izleyicileri gibi farklı giyilebilir cihazlar için verimli ve kompakt bir çözüm sağlayan kalp atış hızı ve nabız oksimetre izleme yeteneklerine sahip çok yönlü bir modüldür. Dolayısıyla düşük güç tüketimi ve kesinliği ile iyi bilinmektedir. İşte sizin için bir soru, Max30102 IC nedir?
