Цена:
MAX30102 - MH-ET LIVE 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. При использовании ардуино и других процессоров с напряжением выше 1,8 вольта, необходимо запять перемычку на обратной стороне платы контакт 3v3 и средний контакт.
Технические характеристики:
Принципиальная схема:
Особенности MAX30102:
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.
г. Москва, Пятницкое ш. д. 18, пав. 566
zakaz@compacttool.ru
8-495-752-55-22
Информация представленная на данном информационном ресурсе преследует исключительно рекламные цели и не является договором-офертой !
© Все права защищены 2015 - 2024г https://compacttool.ru