Сензор откуцаја срца - рад и примена

Шта подразумевате под откуцајима срца?

Откуцаји срца особе су звуци вентила у његовом / њеном срцу који се скупљају или шире, јер присиљавају крв из једног региона у други. Број откуцаја срца у минути (БПМ) је пулс, а откуцаји срца који се могу осетити у било којој артерији која лежи близу коже је пулс.

Два начина за мерење откуцаја срца

• Мануал Ваи : Откуцаји срца могу се проверити ручно проверавањем нечијег пулса на две локације - зглоб ( радијална преса ) и врат ( каротидна преса ). Поступак је постављање два прста (кажипрст и средњи прст) на зглоб (или врат испод душника) и бројање броја импулса током 30 секунди, а затим помножавање тог броја са 2 да бисте добили брзину откуцаја срца. Међутим, притисак треба вршити минимално, а такође прсте треба померати горе-доле док се пулс не осети.

• Коришћење сензора : Откуцаји срца могу се мерити на основу варијације оптичке снаге док се светлост распршује или апсорбује током пута кроз крв док се откуцаји срца мењају.

Принцип сензора откуцаја срца

Сензор откуцаја срца заснован је на принципу фотоплетизмографије. Он мери промену запремине крви кроз било који орган тела што узрокује промену интензитета светлости кроз тај орган (аваскуларни регион). У случају апликација где је срце пулс треба пратити , време импулса је важније. Проток запремине крви одређује се брзином срчаних импулса, а пошто крв апсорбује светлост, сигнални импулси су еквивалентни импулсима откуцаја срца.

Постоје две врсте фотоплетизмографије:

Преношење : Светлост која се емитује из уређаја који емитује светлост преноси се кроз било који васкуларни део тела попут ушне шкољке и прима детектор.

Рефлецтион : Светлост која се емитује из уређаја који емитује светлост одражава се у регионима.

Рад сензора откуцаја срца

Основни сензор откуцаја срца састоји се од диоде која емитује светлост и детектора попут отпорника за детекцију светлости или фотодиоде. Пулси откуцаја срца узрокују промене у протоку крви у различите делове тела. Када је ткиво осветљено извором светлости, тј. Светлошћу коју емитује лед, оно или одражава (ткиво прста) или преноси светлост (ушна шкољка). Део светлости апсорбује крв, а пропуштену или одбијену светлост прима детектор светлости. Количина апсорбоване светлости зависи од запремине крви у том ткиву. Излаз детектора је у облику електричног сигнала и пропорционалан је брзини откуцаја срца.

Овај сигнал је једносмерни сигнал који се односи на ткива и запремину крви, а компонента наизменичне струје синхроно са откуцајима срца и узрокована пулсирајућим променама запремине артеријске крви се налаже на једносмерни сигнал. Стога је главни захтев изоловати ту компоненту наизменичне струје јер је она од првобитног значаја.

Да би се постигао задатак добијања АЦ сигнала, излаз из детектора се прво филтрира помоћу двостепеног ХП-ЛП кола, а затим претвара у дигиталне импулсе помоћу упоредног кола или помоћу једноставног АДЦ-а. Дигитални импулси дају се микроконтролеру за израчунавање брзине откуцаја срца, дато формулом-

БПМ (откуцаја у минути) = 60 * ф

Где је ф фреквенција импулса

Практични сензор откуцаја срца

Практични примери сензора откуцаја срца су Сензор пулса (број производа ПЦ-3147). Састоји се од инфрацрвеног лед-а и ЛДР-а уграђеног у структуру налик клипу. Обујмица је причвршћена на орган (ушна шкољка или прст) делом детектора на месу.

Други пример је ТЦРТ1000 , са 4 пина-

Пин1: Давање напона напајања ЛЕД-у

Пин2 и 3 су уземљени. Пин 4 је излаз. Пин 1 је уједно и пин за омогућавање и повлачењем високо укључује ЛЕД и сензор почиње да ради. Уграђен је у носиви уређај који се може носити на зглобу и на излазу могу се послати бежично (путем Блуетоотх-а) на рачунар ради обраде.

Апликација која развија ваш сензорски систем откуцаја срца

Основни систем сензора откуцаја срца такође се може направити помоћу основних компоненти попут ЛДР-а, компаратора ИЦ ЛМ358 и микроконтролера како је дато у наставку

Као што је горе описано у вези са принципом сензора откуцаја срца, када се ткиво прста или ушне шкољке осветли помоћу извора светлости, светлост се преноси након модулације, тј. Део који апсорбује крв, а остатак се преноси. Ову модулисану светлост прима детектор светлости.

Овде се као детектор светлости користи отпорник зависан од светлости (ЛДР). Ради по принципу да се при паду светлости на отпорник његов отпор мења. Како се интензитет светлости повећава, отпор се смањује. Тако се пад напона на отпорнику смањује.

Овде се користи упоређивач који упоређује излазни напон из ЛДР-а са напоном прага. Праг напона је пад напона на ЛДР-у када светло фиксног интензитета, од извора светлости, падне директно на њега. Инвертујући терминал упоређивача ЛМ358 повезан је са распоредом потенцијалних разделника који је подешен на праг напона, а неинвертујући терминал повезан је са ЛДР. Када се људско ткиво осветли помоћу извора светлости, интензитет светлости се смањује. Како овај смањени интензитет светлости пада на ЛДР, отпор се повећава и као резултат пада напона расте. Када пад напона на ЛДР-у или неинвертујућем улазу премаши пад инвертираног улаза, на излазу компаратора развија се логички висок сигнал, а у случају да је пад напона мањи, развија се логички низак излаз. Тако је излаз серија импулса. Ови импулси се могу напајати микроконтролером који у складу с тим обрађује информације да би постигао брзину откуцаја срца и то се приказује на дисплеју повезаном са микроконтролером.

Видео објашњење на дијаграму круга сензора откуцаја срца