పల్స్ ఆక్సిమీటర్ ఒక వైద్య పరికరం, ఇది నాన్-ఇన్వాసివ్ బ్లడ్ ఆక్సిజన్ సంతృప్తతను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. టాకువో అయోగి అనే ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీర్ దీనిని 1972 లో నిహాన్ కోహ్డెన్ వద్ద కనుగొన్నాడు. ఆ తరువాత, మొదటి పల్స్ ఆక్సిమీటర్ 1973 లో ప్రారంభించబడింది. పల్స్ ఆక్సిమెట్రీ ప్రాథమిక సూత్రం అదే విధంగా ఉంది, అయితే శబ్ద వడపోత మరియు వివిధ పరిస్థితులలో పురోగతి ఖచ్చితత్వాన్ని అభివృద్ధి చేయడం వంటి సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని అభివృద్ధి చేయడానికి నిరంతర ప్రయత్నాలు జరుగుతున్నాయి. వైద్య నిపుణులు ఈ పరికరాలను అత్యవసర ఆసుపత్రులు లేదా గదులు వంటి క్లిష్టమైన సంరక్షణ సెట్టింగులలో ఉపయోగిస్తారు. ఈ వ్యాసం MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ అవలోకనం, పని మరియు అనువర్తనాలను అందిస్తుంది.
MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ అంటే ఏమిటి?
MAX30100 అనేది పల్స్ ఆక్సిమీటర్, ఇది పల్స్ ఆక్సిమెట్రీ & హార్ట్ రేట్ మానిటర్ను మిళితం చేస్తుంది సెన్సార్లు . కాబట్టి ఇది రెండు LED లు, ఫోటోడెటెక్టర్, ఆప్టిమైజ్డ్ ఆప్టిక్స్ & తక్కువ-శబ్దం అనలాగ్ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ పల్స్-ఆక్సిమెట్రీతో పాటు గుండె-రేటు సంకేతాలను గమనించడానికి. ఈ మాడ్యూల్ యొక్క ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ 1.8 వోల్ట్లు మరియు 3.3 వోల్ట్స్ విద్యుత్ సరఫరా నుండి ఉంటుంది.
సాఫ్ట్వేర్ ఉంచడం ద్వారా చిన్న స్టాండ్బై కరెంట్తో దీన్ని శక్తివంతం చేస్తుంది విద్యుత్ సరఫరా అన్ని సమయాల్లో కనెక్ట్ చేయబడింది. MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ రక్త ఆక్సిజన్ సంతృప్తత, పల్స్ మరియు హృదయ స్పందన బలం స్థాయిలను కొలుస్తుంది. కాబట్టి ఇది రక్తంలో ఆక్సిజన్ సంతృప్త స్థాయిలను కొలవడానికి నాన్-ఇన్వాసివ్ టెక్నిక్ను ఉపయోగించుకుంటుంది.
MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ ఎలా పనిచేస్తుంది?
MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ సెన్సార్ రక్త ఆక్సిజన్ సంతృప్తత లేదా SPO2 & హృదయ స్పందన రేటును PPG (ఫోటోప్లెథిస్మోగ్రఫీ) తో ఇన్ఫ్రారెడ్ మరియు ఎరుపుతో కొలవడం ద్వారా పనిచేస్తుంది LED లు , వేలు అంతటా కాంతి శోషణను పరిశీలించడానికి ఫోటోడెటెక్టర్ & సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్. MAX30100 మాడ్యూల్ 940nm తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద 660nm తరంగదైర్ఘ్యం & IR కాంతి వద్ద మోనోక్రోమటిక్ ఎరుపు రంగు కాంతిని ఉత్పత్తి చేసే LED ల సమితిని కలిగి ఉంది.
ఫోటోడియోడ్ కాంతిని విడుదల చేసినప్పుడు, అది వేలును తాకుతుంది, మరియు ఆక్సిజనేటెడ్ రక్తం దానిని గ్రహిస్తుంది, అయితే మిగిలిన కాంతి వేలు ద్వారా ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు డిటెక్టర్ను తాకుతుంది. కాబట్టి డిటెక్టర్ అవుట్పుట్ను అందించడం ద్వారా సిగ్నల్లను గమనిస్తుంది మరియు ప్రాసెస్ చేస్తుంది. ఈ సెన్సార్ I2C సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్లో పనిచేస్తుంది.
పిన్ కాన్ఫిగరేషన్:
MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ పిన్ కాన్ఫిగరేషన్ క్రింద చూపబడింది. ఈ మాడ్యూల్ ప్రారంభించబడిన ఏడు పిన్లను కలిగి ఉంటుంది I2C మైక్రోకంట్రోలర్తో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్.
- పిన్ -1 (వైన్): ఇది పల్స్ ఆక్సిమీటర్ మాడ్యూల్ యొక్క ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ పిన్, ఇది మీ కంట్రోలర్ నుండి 3.3V (OR) 5V అవుట్పుట్కు అనుసంధానించబడుతుంది. =
- పిన్ -2 (ఎస్సిఎల్): ఇది I2C - సీరియల్ CLK పిన్, ఇది I2C సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది మీ నియంత్రిక యొక్క I2C క్లాక్ లైన్కు అనుసంధానించబడి ఉంది.
- పిన్ -3 (SDA): ఇది మీ మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క I2C డేటా లైన్కు అనుసంధానించబడిన మాడ్యూల్ యొక్క I2C - సీరియల్ డేటా పిన్.
- పిన్ -4 (పూర్ణాంకానికి): ఇది పల్స్ ఆక్సిమీటర్ మాడ్యూల్ యొక్క క్రియాశీల తక్కువ అంతరాయ పిన్, ఇది ప్రతి పల్స్కు అంతరాయాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రోగ్రామ్ చేయబడింది.
- పిన్ -5 (ఐఆర్డి): ఇది పరారుణ LED కాథోడ్ & LED డ్రైవర్ కనెక్షన్ పాయింట్, ఇది SPO2 & HR కొలతల కోసం LED సిగ్నల్స్ నడపడానికి LED డ్రైవర్ను కలిగి ఉంటుంది.
- పిన్ -6 (RD): ఇది ఎరుపు LED కాథోడ్ & LED డ్రైవర్ కనెక్షన్ పాయింట్, ఇది ఎరుపు LED ను నడపడానికి ఉపయోగిస్తారు. మీరు ఎరుపు రంగును మీరే నడపకూడదనుకుంటే, దాన్ని అనుసంధానించకుండా వదిలేయండి.
- పిన్ -7 (జిఎన్డి): ఇది మాడ్యూల్ యొక్క గ్రౌండ్ పిన్.
లక్షణాలు & లక్షణాలు:
ది MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ యొక్క లక్షణాలు మరియు లక్షణాలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- MAX30100 అనేది పల్స్ ఆక్సిమీటర్ మాడ్యూల్.
- ఈ మాడ్యూల్లో ఏడు పిన్లు ఉన్నాయి.
- దీని ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ 1.8V నుండి 3.3V వరకు ఉంటుంది
- ఇన్పుట్ కరెంట్ 20mA.
- ఈ మాడ్యూల్ సమగ్ర పరిసర కాంతి రద్దును కలిగి ఉంది.
- ఇది వేగవంతమైన డేటా అవుట్పుట్ మరియు అధిక నమూనా రేటును కలిగి ఉంది.
- సరఫరా ప్రవాహం 1200UA.
- LED ప్రస్తుత పరిధి 0 mA నుండి 50 mA వరకు ఉంటుంది.
- LED పల్స్ వెడల్పు 200US నుండి 1.6ms వరకు ఉంటుంది.
- దీని విద్యుత్ సరఫరా 3.3V నుండి 5.5V వరకు ఉంటుంది.
- కొలతల సమయంలో ప్రస్తుత డ్రా స్టాండ్బై మోడ్ సమయంలో ~ 600μA మరియు 0.7μa.
- ఎరుపు LED తరంగదైర్ఘ్యం 660nm.
- IR LED తరంగదైర్ఘ్యం 880nm.
- ఉష్ణోగ్రత ఖచ్చితత్వం ± 1˚C.
- ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత -40 సి నుండి +85 సి వరకు ఉంటుంది.
సమానమైన & ప్రత్యామ్నాయాలు
మాక్స్ 30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్కు సమానం మాక్స్ 30102 ఐసి. MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్లకు ప్రత్యామ్నాయాలు; పల్స్ 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, ప్రోటో సెంట్రల్ AFE4490, Etc.
Arduino తో MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ ఇంటర్ఫేసింగ్
ఆర్డునోతో మాక్స్ 30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ సెన్సార్ మాడ్యూల్ను ఎలా ఇంటర్ఫేస్ చేయాలో ఇక్కడ క్రింద చూపబడింది. మాడ్యూల్ హృదయ స్పందన రేటు మరియు రక్త ఆక్సిజన్ను కొలుస్తుంది. రక్త ఆక్సిజన్ గా ration త, SPO2 అని పిలుస్తారు, ఇది శాతంలో రీడింగులను చూపిస్తుంది, హృదయ స్పందన/పల్స్ రేటు BPM లో రీడింగులను చూపుతుంది.
MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమెట్రీ & హార్ట్ రేట్ మానిటర్ సెన్సార్ ప్రధానంగా రెండు LED లను మిళితం చేస్తుంది, a ఫోటోడెటెక్టర్ . రోగి యొక్క ఆరోగ్య పారామితులను సులభంగా కొలవడానికి ఇక్కడ ఈ సెన్సార్ను ఏదైనా మైక్రోకంట్రోలర్తో ఉపయోగించవచ్చు.
అవసరం భాగాలు ఈ మాడ్యూల్ను ప్రధానంగా చేర్చడానికి; ఒక Arduino ఒకటి బోర్డు, MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ సెన్సార్, 16 × 2 LCD , 10 కె పొటెన్షియోమీటర్, బ్రెడ్బోర్డ్ , మరియు వైర్లను కనెక్ట్ చేయడం. ఈ ఇంటర్ఫేసింగ్ యొక్క కనెక్షన్లు ఈ క్రింది విధంగా అనుసరిస్తాయి;
- Arduino యొక్క 5V (OR) 3.3V పిన్ వరకు MAX30100 మాడ్యూల్ యొక్క VIN పిన్ను కనెక్ట్ చేయండి.
- మాడ్యూల్ యొక్క GND పిన్ ఆర్డునో బోర్డు యొక్క GND పిన్కు అనుసంధానించబడి ఉంది.
- SCL మరియు SDA వంటి MAX30100 మాడ్యూల్ యొక్క I2C పిన్లను Arduino యొక్క A5 మరియు A4 పిన్లకు కనెక్ట్ చేయండి.
కోడ్:
ఆర్డునోతో మాక్స్ 30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ ఇంటర్ఫేసింగ్ కోసం అవసరమైన కోడ్ క్రింద చూపబడింది. ఈ సోర్స్ కోడ్ ప్రధానంగా ఆర్డునో IDE కోసం సి ప్రోగ్రామ్లో వ్రాయబడింది. కాబట్టి ఈ కోడ్ సీరియల్ మానిటర్లో విలువను ప్రదర్శిస్తుంది.
#చేర్చండి <వైర్.హెచ్>
#చేర్చండి “MAX30100_PULSEAXITEMEDEM”
#రిపోర్టింగ్_పెరియోడ్_ఎంఎస్ 1000 ను నిర్వచించండి
పల్స్ఆక్సిమీటర్ పాక్స్;
UINT32_T TSLASTREPORT = 0;
న్బీట్ డిటెక్టెడ్ () శూన్యమైనది
{
Serial.println (“బీట్!”);
}
శూన్య సెటప్ ()
{
సీరియల్.బెగిన్ (115200);
సీరియల్.ప్రింట్ (“పల్స్ ఆక్సిమీటర్ ప్రారంభించడం ..”); // పల్స్ఆక్సిమీటర్ ఉదాహరణను ప్రారంభించండి
// వైఫల్యాలు సాధారణంగా సరికాని I2C వైరింగ్ కారణంగా, విద్యుత్ సరఫరా లేదు
// లేదా తప్పు టార్గెట్ చిప్
if (! pox.begin ()) {
Serial.println (“విఫలమైంది”);
కోసం (;;);
} else {
Serial.println (“విజయం”);
}
pox.setirledCurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// బీట్ డిటెక్షన్ కోసం బ్యాక్ రిజిస్టర్ చేయండి
pox.setonBeatDetectedCallback (onBeatDetected);
}
శూన్య లూప్ ()
{
// వీలైనంత వేగంగా నవీకరణకు కాల్ చేయాలని నిర్ధారించుకోండి
pox.update ();
if (మిల్లిస్ () - TSLASTREPORT> reporting_period_ms) {
సీరియల్.ప్రింట్ (“హృదయ స్పందన రేటు:”);
Serial.print (pox.getheartrate ());
Serial.print (“bpm / spo2:”);
Serial.print (pox.getspo2 ());
Serial.println (“%”);
TSLASTREPORT = MILLIS ();
}
}
పని
MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ ARDUINO కోడ్ అప్లోడ్ చేయబడిన తర్వాత, విలువలను గమనించడానికి సీరియల్ మానిటర్ను తెరవండి. మొదట, BPM మరియు SPO2 యొక్క విలువలు తప్పు విలువగా కనిపిస్తాయి కాని త్వరలో మీరు సరైన స్థిరమైన పఠనాన్ని పర్యవేక్షించవచ్చు.
ప్రయోజనాలు & అప్రయోజనాలు
ది MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- ఈ మాడ్యూల్ అల్ట్రా-తక్కువ శక్తి ఆపరేషన్ కలిగి ఉంది.
- ఇది తక్కువ విద్యుత్ వినియోగాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది ధరించగలిగే పరికరాల్లో బ్యాటరీ జీవితాన్ని పొడిగిస్తుంది.
- ఈ మాడ్యూల్ డిజైన్ చిన్నది, కాంపాక్ట్, ఆప్టిమైజ్డ్ & ధరించగలిగే-స్నేహపూర్వక.
- ఇది ALC లేదా పరిసర కాంతి రద్దును కలిగి ఉంది, ఇది ప్రకాశవంతమైన వెలిగించిన పరిసరాలలో కూడా ఖచ్చితమైన రీడింగులను నిర్ధారించడానికి పరిసర కాంతి నుండి జోక్యాన్ని తగ్గిస్తుంది.
- ఈ మాడ్యూల్ అధిక SNR లేదా సిగ్నల్-టు-శబ్దం నిష్పత్తిని కలిగి ఉంది.
- ఇది ఫాస్ట్ డేటా అవుట్పుట్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది సమర్థవంతమైన మరియు శీఘ్ర సెన్సార్ డేటా ప్రాసెసింగ్ను అనుమతిస్తుంది.
- ఈ మాడ్యూల్ అవసరమైన అన్ని భాగాలను అనుసంధానిస్తుంది, ఇది డిజైన్ను సులభతరం చేస్తుంది మరియు బాహ్య భాగాల అవసరాన్ని తగ్గిస్తుంది.
- ఇది కొలత ఖచ్చితత్వం & విద్యుత్ వినియోగ ఆప్టిమైజేషన్ను అనుమతించడం ద్వారా LED కరెంట్ & పల్స్ వెడల్పు యొక్క ప్రోగ్రామింగ్ను అనుమతిస్తుంది.
- పరిసర ఉష్ణోగ్రతలో హెచ్చుతగ్గుల కారణంగా సంభవించే ఏదైనా పఠన లోపాలను సమతుల్యం చేయడంలో ఆన్-చిప్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ సహాయపడుతుంది.
- ఇది మైక్రోకంట్రోలర్ ద్వారా సాధారణ కమ్యూనికేషన్ కోసం I2C ఇంటర్ఫేస్ను ఉపయోగించుకుంటుంది.
ది MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ యొక్క ప్రతికూలతలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- తప్పు వేలు ఉంచడం లేదా సరిపోని పరిచయం తప్పు డేటాకు దారితీస్తుంది.
- మూర్ఛలు లేదా వణుకు వంటి చలన కళాఖండాలు సిగ్నల్ డిటెక్షన్ & ఇంటర్ప్రిటేషన్కు ఆటంకం కలిగిస్తాయి, దీని ఫలితంగా తప్పు రీడింగులు ఉంటాయి.
- అధిక-తీవ్రత కలిగిన లైటింగ్ ముఖ్యంగా ఫ్లోరోసెంట్ లైట్లు సెన్సార్ల రీడింగులను అడ్డుకోగలవు.
- ఈ సెన్సార్ యొక్క ఖచ్చితత్వం చర్మం రంగు & వెడల్పు ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది.
- రక్త ఆక్సిజన్ స్థాయిలను ఖచ్చితంగా గుర్తించే సెన్సార్ యొక్క సామర్థ్యంతో నెయిల్ పాలిష్ జోక్యం చేసుకుంటుంది.
- హైపోటెన్షన్ లేదా జలుబు కారణంగా పేలవమైన పరిధీయ పెర్ఫ్యూజన్ తగినంత పల్స్ వేవ్ మరియు తప్పుడు రీడింగులకు దారితీస్తుంది.
- హైపోటెన్సివ్ సిస్టోలిక్ బిపి రీడింగులు <80 మిమీ హెచ్జి తప్పు మరియు వేరియబుల్ పల్స్ ఆక్సిమెట్రీ రీడింగులకు కారణమవుతుంది.
- అసాధారణ హిమోగ్లోబిన్ స్థాయిలు సంభవించడం తప్పు SPO2 రీడింగులకు దారితీస్తుంది.
- చాలా ఎక్కువ పీడనం కేశనాళిక రక్త ప్రవాహాన్ని బిగించగలదు, ఇది డేటా విశ్వసనీయతను తగ్గిస్తుంది.
అనువర్తనాలు
MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ యొక్క అనువర్తనాలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉన్నాయి.
- పల్స్ ఆక్సిమీటర్ ఆరోగ్య సంరక్షణ నిపుణులకు రోగులలో ఆక్సిజన్ సంతృప్త స్థాయిలను శ్వాసకోశ (లేదా) హృదయ సమస్యల ద్వారా సకాలంలో జోక్యాలను అనుమతించడం ద్వారా సమీక్షించడంలో సహాయపడుతుంది.
- గుండె ఆగిపోవడం మరియు COPD పరిస్థితులలో సమస్యలను నివారించగల హైపోక్సేమియాను గుర్తించడానికి రీడింగులలో సెన్సార్ యొక్క ఖచ్చితత్వం ప్రాథమికమైనది.
- ఇది వినియోగదారులకు పగటిపూట వారి ఆరోగ్యం మరియు శ్రేయస్సుపై అంతర్దృష్టులను అందించడం ద్వారా నిరంతరం ముఖ్యమైన సంకేతాలను పర్యవేక్షిస్తుంది.
- ఈ సెన్సార్ రియల్ టైమ్ హార్ట్ రేట్ & బ్లడ్ ఆక్సిజన్ స్థాయి పర్యవేక్షణను గుండె లేదా శ్వాసకోశ పరిస్థితులతో ఉన్న వ్యక్తులు మరియు అథ్లెట్లకు ఖరీదైన సాధనంగా మార్చడం ద్వారా అనుమతిస్తుంది.
- పల్స్ ఆక్సిమీటర్ సెన్సార్ సేకరించిన డేటా శిక్షణ ప్రణాళికలను వ్యక్తిగతీకరించవచ్చు మరియు వారి పనితీరుపై ఆపరేటర్లకు అభిప్రాయాన్ని ఇవ్వగలదు.
- ఈ మాడ్యూల్స్ ఎలా పనిచేస్తాయో చూపించడానికి మరియు బయో-సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ గురించి అంతర్దృష్టులను ఇవ్వడానికి విద్యా క్షేత్రం ఈ మాడ్యూల్ను ఉపయోగిస్తుంది.
- ఆర్డునో బోర్డు ఈ మాడ్యూల్తో బాగా సరిపోతుంది, ఇది అభిరుచి గలవారు మరియు విద్యార్థులకు బయో సెన్సింగ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ అధ్యయనం చేయడానికి ఇది ఒక సులభ సాధనంగా మారుతుంది.
- మెరుగైన రోగి సంరక్షణ కోసం తక్షణ డేటాను అందించడం ద్వారా ఫిట్నెస్ ట్రాకర్లు నిరంతర హృదయ స్పందన రేటు మరియు ఆక్సిజన్ సంతృప్త పర్యవేక్షణ కోసం ఈ మాడ్యూల్ను ఉపయోగించుకుంటాయి.
దయచేసి ఈ లింక్ను చూడండి MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ డేటాషీట్ .
అందువల్ల, ఇది MAX30100 పల్స్ ఆక్సిమీటర్ మాడ్యూల్, పినౌట్, ఫీచర్స్, స్పెసిఫికేషన్స్, వర్కింగ్ మరియు అప్లికేషన్స్ యొక్క అవలోకనం. ఇది ఒక బహుముఖ మాడ్యూల్, ఇది హృదయ స్పందన రేటు మరియు పల్స్ ఆక్సిమెట్రీ పర్యవేక్షణ సామర్ధ్యాలను కలిగి ఉంది, ఇది వైద్య పర్యవేక్షణ పరికరాలు మరియు ఫిట్నెస్ ట్రాకర్ల వంటి వివిధ ధరించగలిగే పరికరాలకు సమర్థవంతమైన మరియు కాంపాక్ట్ పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది. కనుక ఇది తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు ఖచ్చితత్వానికి ప్రసిద్ది చెందింది. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, MAX30102 IC అంటే ఏమిటి?
