Каталог

MAX30102 пульсоксиметр

Цена:

190
менее 50 шт.
Уже в корзине
Код товара: 15411
Оригинальное название:
MAX30102 pulseoxymeter

Описание товара

MAX30102 - цифровой оптический пульсоксиметр, предназначен для измерения частоты пульса и насыщения кислородом артериальной крови (сатурация). 
В модуле установлен повышающе-понижающий преобразователь напряжения, на вход которого необходимо подать напряжение от 2,3 до 5,5 вольт. MAX30102 требует для питания напряжения двух уровней: 3,3 вольт для питания светодиодов и 1,8 вольт для питания датчика. Поэтому на плате установленны два стабилизатора напряжения - RCWL-9183 приводит входное напряжение к уровню 3,3 вольта, а затем линейный стабилизатор дополнительно понижает его до значения 1,8 вольт. 

Технические характеристики:

  • Напряжение питания: 2.3 - 5.5 В
  • Потребляемый ток: 1.2 мА
  • Интерфейс: I2C

Принципиальная схема:

   

Особенности MAX30102:

  • Монитор сердечных сокращений и оксиметрический биосенсор с работающими на отражение встроенными светодиодами
  • Миниатюрный (5,6х3,3х1,55 мм) модуль с 14 выводами:
    • интегрированная оптическая система, обеспечивающая надежный процесс измерения.
  • Сверхнизкое энергопотребление, оптимально подходящее для мобильных устройств:
    • программируемая периодичность снятия измерений и режим энергосбережения светодиодов;
    • низкое энергопотребление электронной схемы (<1 мВт);
    • сверхмалый ток потребления в выключенном состоянии (около 0,7 мкА).
  • Возможность быстрого вывода данных:
    • высокая частота дискретизации.
  • Устойчивость к вибрациям при снятии показаний:
    • высокий показатель соотношения сигнал/шум;
  • Диапазон рабочих температур: -40…85°C.

MAX30102 может применяться в портативных медицинских приборах для использования в поликлиниках и дома, а также для контроля состояния организма в процессе занятий спортом.

Описание работы MAX30102

В корпусе MAX30102 реализована полнофункциональная схема сенсорного модуля для создания портативных систем пульсоксиметрии c высокими требованиями к точности измерений. Устройство имеет миниатюрные размеры, добиться которых удалось без ущерба для оптических или электрических характеристик. Для интеграции в полнофункциональную носимую измерительную систему потребуется минимум дополнительных внешних компонентов.

Управление работой MAX30102 осуществляется через внутренние программные регистры. Цифровые выходные данные могут быть сохранены в 32-битном буфере FIFO, который позволяет через общую шину последовательно передавать цифровой поток на внешний контроллер.

Подсистема измерения SpO2

Процентное содержание кислорода в крови в данном случае определяется неинвазивным методом через кожу (о чем свидетельствует обозначение «Sp»), как процентное отношение насыщенного кислородом гемоглобина (HbO2) к общему содержанию гемоглобина (HbO2 + RHb), определяемых с помощью фотодетектора, ИК и красного светодиода MAX30102.

Подсистема измерения SpO2 включает схему компенсации внешней засветки (КВЗ), сигма-дельта-АЦП и патентованный цифровой фильтр. КВЗ имеет внутреннюю схему блокировки сигнала для устранения внешней засветки и расширения эффективного динамического диапазона. АЦП программируется во всем диапазоне измерений 2…16 мкА. КВЗ позволяет блокировать сигнал внешней засветки величиной до 200 мкА.

Внутренний АЦП выполняет непрерывную дискретизацию, используя сигма-дельта-конвертор с 18-битным разрешением. Частота дискретизации АЦП 10,24 МГц. Скорость вывода данных АЦП программируется в диапазоне 50…3200 выборок в секунду.

Датчик температуры. 

В MAX30102 имеется встроенный датчик температуры для калибровки температурной зависимости подсистемы измерения SpO2. Датчик температуры имеет разрешение 0,0625°С.

Выходные данные MAX30102 сравнительно нечувствительны к длине волны ИК-светодиода, тогда как длина волны красного светодиода имеет решающее значение для правильной интерпретации результатов измерений. Используемый MAX30102 алгоритм для измерения SpO2 позволяет компенсировать ошибки, возникающие с изменением температуры окружающей среды.

Драйвер для управления встроенными светодиодами. 

MAX30102MAX30102 включает красный и ИК-светодиоды, управляемые с помощью внутренних драйверов LED, которые модулируют длительность импульсов и величину тока при измерении пульса и SpO2. Ток может меняться программным способом в диапазоне 0…50 мА, а длительность импульса может быть запрограммирована в диапазоне 69…411 мкс. При этом точность измерения и энергопотребление можно оптимизировать для конкретной ситуации.

Функция контроля дистанции до измеряемого объекта (Proximity). 

MAX30102MAX30102 использует функцию контроля присутствия (близости) пациента с целью сокращения излучения света и энергосбережения, когда возле датчика нет пальца пациента. После инициализации функций измерения пульса и SpO2 (через запись в регистр MODE) активизируется ИК-светодиод, ток через который определяется содержимым регистра PILOT_PA. Когда обнаруживается превышение порога IR ADC (устанавливается в регистре PROX_INT_THRESH), автоматически происходит переход в обычный режим измерения.

Чтобы вернуться в режим контроля присутствия, регистр MODE должен быть обновлен (даже если записываются те же самые значения). Функция контроля присутствия может быть отключена путем сброса бита PROXINTEN в 0. В данном случае сразу включается режим измерения пульса или SpO2.

Работа в режиме измерения SpO2

Внутренний буфер сохраняет данные до 32 измерений, так что внешнему процессору нет необходимости считывать показания после каждого измерения. Используемые для коррекции показаний данные о температуре снимаются один раз в секунду или даже реже.

Измерение частоты пульса

При измерении частоты пульса последовательность действий аналогична используемой при измерении SpO2, однако не требуется измерение температуры, а также, по усмотрению пользователя, выбирается только один канал измерений – красный или ИК.

Обмен данными

MAX30102 оснащен совместимым с шинами I2C и SMBus двухпроводным последовательным интерфейсом, включающим линию данных/адреса (SDA) и линию тактовых импульсов (SCL). MAX30102 может обмениваться данными на тактовой частоте до 400 кГц.

Ведущее устройство записывает данные в регистры MAX30102, выставляя на шине адрес, а вслед за ним – данные. Каждый передаваемый по линии данных пакет обрамлен состояниями START (S) или REPEATED START (Sr) с одной стороны и состоянием STOP (P) с другой. 8-битные информационные посылки и сигналы подтверждения их приема (ACK – Acknowledge) синхронизируются импульсами, передаваемыми по шине SCL.

Линия SDA работает на прием и передачу, а SCL работает только как вход. Подтягивающие к шине питания резисторы обычно имеют номиналы более 500 Ом. Опционально в линии могут устанавливаться и последовательные резисторы, которые защитят цифровые входы MAX30102 от высоковольтных импульсов на шине и минимизируют перекрестные помехи.

Вначале подается питание на основную схему (VDD), а затем – на светодиоды (VLED+). Выводы шины I2C могут оставаться подключенными к внешнему источнику питания даже при отключении питания от остальной части MAX30102.

После установления необходимых уровней напряжения питания генерируется прерывание, чтобы сообщить внешнему процессору о готовности MAX30102 к выполнению операций. Флаг прерывания очищается после чтения из регистра прерываний. Последовательность отключения источников питания может быть любой.

Datasheet (pdf, eng)

 

 

footer shadow

Информация представленная на данном информационном ресурсе преследует исключительно рекламные цели и не является договором-офертой!

© Все права защищены 2015 - 2025г https://compacttool.ru