L'oxymètre d'impulsion est un dispositif médical, utilisé pour mesurer la saturation non invasive d'oxygène dans le sang. Un ingénieur électricien nommé Takuo Aoyagi l'a inventé à Nihon Kohden en 1972. Après cela, le premier oxymètre d'impulsion a été lancé en 1973. Bien que le principe de base de l'oxymétrie de pouls reste le même, il existe des efforts continus pour progresser la technologie comme le développement d'algorithmes pour le filtrage du bruit et la précision des progrès dans diverses conditions. Les professionnels de la santé utilisent ces appareils dans des établissements de soins intensifs tels que les hôpitaux d'urgence ou les chambres. Cet article fournit la vue d'ensemble, le travail et les applications de l'oxymètre à impulsion MAX30100.
Qu'est-ce que l'oxymètre à impulsion MAX30100?
Le max30100 est un oxymètre d'impulsion qui combine l'oxymétrie d'impulsion et le moniteur de fréquence cardiaque capteurs . Il comprend donc deux LED, un photodétecteur, une optique optimisée et un traitement du signal analogique à faible bruit pour remarquer une impulsion-oximétrie ainsi que des signaux de fréquence cardiaque. La tension de fonctionnement de ce module varie de 1,8 Volts et 3,3 Volts d'alimentation.
Le logiciel peut l'alimenter avec un courant de veille mineur en gardant le alimentation électrique connecté en tout temps. L'oxymètre d'impulsion Max30100 mesure les niveaux de saturation, du pouls et de la résistance à la fréquence cardiaque. Il utilise donc une technique non invasive pour mesurer les niveaux de saturation en oxygène dans le sang.
Comment fonctionnent l'oxymètre d'impulsion max30100?
Le capteur d'oxymètre à impulsion max30100 fonctionne en mesurant la saturation en oxygène sanguin ou SPO2 et sa fréquence cardiaque avec PPG (photopléthysmographie) avec infrarouge et rouge LEDS , un photodétecteur et un traitement du signal pour examiner l'absorption de la lumière tout au long du doigt. Le module MAX30100 contient un ensemble de LED qui génèrent une lumière de couleur rouge monochromatique à une longueur d'onde de 660 nm et une lumière IR à 940 nm de longueur d'onde.
Lorsque la photodiode émet une lumière, elle frappe le doigt et le sang oxygéné l'absorbe tandis que la lumière restante se reflète à travers le doigt et frappe le détecteur. Ainsi, le détecteur remarque et traite les signaux en fournissant la sortie. Ce capteur fonctionne sur le protocole de communication série I2C.
Configuration de la broche:
La configuration de la broche d'oxymètre d'impulsion Max30100 est illustrée ci-dessous. Ce module comprend sept broches avec un I2C Protocole de communication pour communiquer avec le microcontrôleur.
- Pin-1 (vin): Il s'agit d'une broche de tension d'entrée du module d'oxymètre d'impulsion qui peut être connectée à la sortie de 3,3 V (ou) 5V de votre contrôleur. =
- Pin-2 (SCL): Il s'agit d'une broche CLK I2C - série du module, utilisée pour la communication série I2C, qui est connectée à la ligne d'horloge I2C de votre contrôleur.
- PIN-3 (SDA): Il s'agit d'une broche de données I2C - série du module qui est connectée à la ligne de données I2C de votre microcontrôleur.
- PIN-4 (INT): Il s'agit d'une broche à faible interruption active du module d'oxymètre d'impulsion qui est programmée pour produire une interruption pour chaque impulsion.
- PIN-5 (IRD): Il s'agit d'un point de connexion à la cathode LED et à LED infrarouge.
- PIN-6 (RD): Il s'agit d'un point de connexion Cathode à LED rouge et du pilote LED, utilisé pour conduire la LED rouge. Si vous ne voulez pas conduire vous-même la LED rouge, laissez-la sans lien.
- Pin-7 (GND): C'est la broche de terre du module.
Caractéristiques et spécifications:
Le Caractéristiques et spécifications de l'oxymètre à impulsion max30100 inclure ce qui suit.
- Max30100 est un module d'oxymètre d'impulsion.
- Ce module comprend sept broches.
- Sa tension de fonctionnement varie de 1,8 V à 3,3 V
- Le courant d'entrée est de 20 mA.
- Ce module a intégré l'annulation de la lumière ambiante.
- Il a une sortie de données rapide et une fréquence d'échantillonnage élevée.
- Le courant d'alimentation est de 1200UA.
- Le courant LED varie de 0 mA à 50 mA.
- La largeur d'impulsion LED varie de 200 US à 1,6 ms.
- Son alimentation varie de 3,3 V à 5,5 V.
- Le tirage au courant pendant les mesures est d'environ 600 μA et 0,7 μA en mode veille.
- La longueur d'onde à LED rouge est de 660 nm.
- La longueur d'onde LED IR est de 880 nm.
- La précision de la température est de ± 1˚C.
- La température de fonctionnement varie de -40c à + 85 ° C.
Équivalent et alternatives
L'équivalent à l'oxymètre d'impulsion max30100 est max30102 ic. Les alternatives aux oxymètres d'impulsion max30100 sont; Pulse 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, Proto Central AFE4490, etc.
Interfaçage de l'oxymètre à impulsion max30100 avec Arduino
Ici, comment interfacer le module de capteur d'oxymètre à impulsion max30100 avec Arduino est illustré ci-dessous. Le module mesure la fréquence cardiaque et l'oxygène sanguin. La concentration en oxygène sanguin, appelé SPO2, montre des lectures en pourcentage, tandis que le rythme cardiaque / pouls montre des lectures en BPM.
Le capteur d'oxymétrie à impulsion max30100 et de moniteur de fréquence cardiaque combine principalement deux LED, un photodétecteur , Optique optimisée et traitement du signal analogique à faible bruit pour remarquer l'oxymétrie d'impulsion et les signaux de fréquence cardiaque. Ici, ce capteur peut être utilisé avec n'importe quel microcontrôleur pour mesurer facilement les paramètres de santé du patient.
Le requis composants Pour faire de ce module, inclure principalement; un Arduino Carte, capteur d'oxymètre à impulsion max30100, 16 × 2 LCD , 10k potentiomètre, planche à pain et les fils de connexion. Les connexions de cet interfaçage suivent comme suit;
- Connectez la broche VIN du module MAX30100 à la broche 5V (OR) 3,3 V d'Arduino.
- La broche GND du module est connectée à la broche GND de la carte Arduino.
- Connectez les broches I2C du module MAX30100 comme SCL et SDA aux broches A5 et A4 d'Arduino.
Code:
Le code requis pour l'interfaçage d'oxymètre d'impulsion max30100 avec Arduino est illustré ci-dessous. Ce code source est écrit dans le programme C principalement pour Arduino IDE. Ce code affiche donc la valeur du moniteur série.
#include
#include «max30100_pulseoximètre.h»
#define reporting_period_ms 1000
POX pulseoximétrique;
uint32_t tslastreport = 0;
void onBeatdetected ()
{
Serial.println («beat!»);
}
VOID SETUP ()
{
Serial.begin (115200);
Serial.print («Initialisation de l'oxymètre d'impulsion ..»); // Initialise l'instance pulseoximètre
// Les échecs sont généralement dus à un câblage I2C inapproprié, une alimentation manquante
// ou mauvaise puce cible
if (! pox.begin ()) {
Serial.println («échoué»);
pour(;;);
} autre {
Serial.println («succès»);
}
pox.setirledCurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// Enregistrez un rappel pour la détection de battement
POX.SetonBeatdetectedCallback (OnBeatdetected);
}
VOID LOOP ()
{
// Assurez-vous d'appeler la mise à jour le plus rapidement possible
pox.update ();
if (milis () - tslastreport> reporting_period_ms) {
Prime.print («rate cardiaque:»);
Serial.print (pox.GetHetArtrate ());
Serial.print («bpm / spo2:»);
Serial.print (pox.getSpo2 ());
Serial.println («%»);
tslastreport = millis ();
}
}
Fonctionnement
Une fois que le code Arduino à impulsion max30100 est téléchargé, ouvrez le moniteur série pour observer les valeurs. Au début, les valeurs du BPM et du SPO2 apparaîtront comme une mauvaise valeur, mais vous pouvez bientôt surveiller la bonne lecture stable.
Avantages et inconvénients
Le Avantages de l'oxymètre à impulsion max30100 inclure ce qui suit.
- Ce module a un fonctionnement ultra-bas.
- Il a une faible consommation d'énergie qui prolonge la durée de vie de la batterie dans les appareils portables.
- Cette conception de module est petite, compacte, optimisée et adaptée aux portables.
- Il a une annulation de la lumière ALC ou ambiante qui réduit les interférences de la lumière ambiante pour assurer des lectures précises même dans un environnement brillamment éclairé.
- Ce module a un rapport SNR ou signal / bruit élevé.
- Il a une capacité de sortie de données rapide qui permet un traitement de données de capteurs efficace et rapide.
- Ce module intègre tous les composants requis qui simplifient la conception et diminue la nécessité de composants externes.
- Il permet la programmation du courant LED et de la largeur d'impulsion en permettant la précision de mesure et l'optimisation de la consommation d'énergie.
- Le capteur de température sur puce aide à équilibrer les erreurs de lecture qui se produisent en raison des fluctuations de température ambiante.
- Il utilise une interface I2C pour une communication simple via un microcontrôleur.
Le Inconvénients de l'oxymètre à impulsion max30100 inclure ce qui suit.
- Le placement incorrect des doigts ou un contact inadéquat conduit à des données incorrectes.
- Des artefacts de mouvement comme les crises ou les frissons peuvent interférer avec la détection et l'interprétation du signal qui se traduisent par de mauvaises lectures.
- L'éclairage à haute intensité, en particulier les lumières fluorescentes, peuvent entraver les lectures des capteurs.
- La précision de ce capteur peut être influencée par la couleur et la largeur de la peau.
- Le vernis à ongles interfère avec la capacité du capteur à détecter avec précision les niveaux d'oxygène sanguin.
- Une mauvaise perfusion périphérique en raison de l'hypotension ou du froid peut entraîner une onde d'impulsion insuffisante et des lectures erronées.
- Les lectures de BP systolique hypotensive <80 mm Hg peuvent provoquer des lectures d'oxymétrie d'impulsion erronées et variables.
- La survenue de niveaux anormaux d'hémoglobine peut entraîner de mauvaises lectures SPO2.
- Trop de pression peut resserrer le flux sanguin capillaire, ce qui diminue la fiabilité des données.
Applications
Les applications de l'oxymètre d'impulsion MAX30100 comprennent les éléments suivants.
- L'oxymètre Pulse aide les professionnels de la santé à examiner les niveaux de saturation en oxygène chez les patients par des problèmes cardiovasculaires respiratoires (ou) en permettant des interventions en temps opportun.
- La précision du capteur dans les lectures est fondamentale pour reconnaître l'hypoxémie qui peut éviter les complications de l'insuffisance cardiaque et des conditions de MPOC.
- Il surveille les signes vitaux en continu en fournissant aux consommateurs un aperçu de leur santé et de leur bien-être pendant la journée.
- Ce capteur permet une surveillance du taux de rythme cardiaque en temps réel et un niveau d'oxygène sanguin en en faisant un outil coûteux pour les individus et les athlètes souffrant de cœur ou de conditions respiratoires.
- Les données collectées du capteur d'oxymètre Pulse peuvent personnaliser les plans de formation et donner des commentaires aux opérateurs sur leurs performances.
- Le domaine éducatif utilise ce module pour montrer comment ces modules fonctionnent et donnent un aperçu du traitement bio-signal.
- La carte Arduino correspond bien à ce module, ce qui en fait un outil pratique pour les amateurs et les étudiants pour étudier la bio-saisie et l'électronique.
- Les trackers de fitness utilisent ce module pour une surveillance continue de la fréquence cardiaque et de la saturation en oxygène en fournissant des données immédiates pour améliorer les soins aux patients.
Veuillez vous référer à ce lien pour le Fiche technique de l'oxymètre à impulsion max30100 .
Ainsi, il s'agit d'un aperçu du module d'oxymètre à impulsion MAX30100, de la broche, des fonctionnalités, des spécifications, du travail et des applications. Il s'agit d'un module polyvalent qui a des capacités de surveillance de la fréquence cardiaque et d'oxymétrie qui fournit une solution efficace et compacte pour différents appareils portables comme l'équipement de surveillance médicale et les trackers de fitness. Il est donc bien connu pour sa faible consommation d'énergie et sa précision. Voici une question pour vous, qu'est-ce que MAX30102 IC?
