पल्स ऑक्सीमीटर एक चिकित्सा उपकरण है, जिसका उपयोग गैर-आक्रामक रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति को मापने के लिए किया जाता है। Takuo Aoyagi नाम के एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियर ने 1972 में Nihon Kohden में इसका आविष्कार किया था। उसके बाद, पहला पल्स ऑक्सीमीटर 1973 में लॉन्च किया गया था। जबकि पल्स ऑक्सीमेट्री बेसिक सिद्धांत वही है जो विभिन्न परिस्थितियों में शोर फ़िल्टरिंग और प्रगति के लिए एल्गोरिदम विकसित करने की तरह प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाने के लिए जारी है। चिकित्सा पेशेवर इन उपकरणों का उपयोग महत्वपूर्ण देखभाल सेटिंग्स जैसे आपातकालीन अस्पतालों या कमरों में करते हैं। यह लेख MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर अवलोकन, कार्य और अनुप्रयोग प्रदान करता है।
Max30100 पल्स ऑक्सीमीटर क्या है?
Max30100 एक पल्स ऑक्सीमीटर है जो पल्स ऑक्सीमेट्री और हार्ट रेट मॉनिटर को जोड़ती है सेंसर । तो इसमें दो एलईडी, एक फोटोडेटेक्टर, अनुकूलित ऑप्टिक्स और कम-शोर एनालॉग सिग्नल प्रोसेसिंग शामिल हैं जो पल्स-ऑक्सीमेट्री के साथ-साथ हृदय-दर संकेतों को नोटिस करते हैं। इस मॉड्यूल का ऑपरेटिंग वोल्टेज 1.8volts और 3.3volts बिजली की आपूर्ति से होता है।
सॉफ्टवेयर इसे एक मामूली स्टैंडबाय करंट के साथ नीचे रख सकता है बिजली की आपूर्ति हर समय जुड़ा हुआ है। MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति, नाड़ी और हृदय गति की ताकत के स्तर को मापता है। तो यह रक्त के भीतर ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर को मापने के लिए एक गैर-आक्रामक तकनीक का उपयोग करता है।
MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर कैसे काम करता है?
MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर सेंसर इन्फ्रारेड और रेड के साथ PPG (Photoplethysmography) के साथ रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति या SPO2 और हृदय गति को मापकर काम करता है एल ई डी , एक फोटोडेटेक्टर और सिग्नल प्रोसेसिंग पूरे उंगली में प्रकाश अवशोषण की जांच करने के लिए। MAX30100 मॉड्यूल में एलईडी का एक सेट होता है जो 940nm तरंग दैर्ध्य पर 660nm तरंग दैर्ध्य और IR प्रकाश में एक मोनोक्रोमैटिक लाल रंग की रोशनी उत्पन्न करता है।
जब फोटोडायोड प्रकाश का उत्सर्जन करता है, तो यह उंगली से टकराता है, और ऑक्सीजन युक्त रक्त इसे अवशोषित करता है जबकि शेष प्रकाश उंगली के माध्यम से प्रतिबिंबित होता है और डिटेक्टर पर हमला करता है। तो डिटेक्टर नोटिस और आउटपुट प्रदान करके संकेतों को संसाधित करता है। यह सेंसर I2C सीरियल कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल पर कार्य करता है।
पिन कॉन्फ़िगरेशन:
MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर पिन कॉन्फ़िगरेशन नीचे दिखाया गया है। इस मॉड्यूल में एक सक्षम के साथ सात पिन शामिल हैं I2c संचार प्रोटोकॉल माइक्रोकंट्रोलर के साथ संवाद करने के लिए।
- पिन -1 (शराब): यह पल्स ऑक्सीमीटर मॉड्यूल का एक इनपुट वोल्टेज पिन है जिसे आपके नियंत्रक से 3.3V (OR) 5V आउटपुट से जोड़ा जा सकता है।
- पिन -2 (एससीएल): यह एक I2C - सीरियल सीएलके पिन है, जिसका उपयोग I2C सीरियल संचार के लिए किया जाता है, जो आपके नियंत्रक की I2C क्लॉक लाइन से जुड़ा होता है।
- पिन -3 (एसडीए): यह मॉड्यूल का एक I2C - सीरियल डेटा पिन है जो आपके माइक्रोकंट्रोलर की I2C डेटा लाइन से जुड़ा हुआ है।
- पिन -4 (int): यह पल्स ऑक्सीमीटर मॉड्यूल का एक सक्रिय कम इंटरप्ट पिन है जो प्रत्येक पल्स के लिए एक रुकावट का उत्पादन करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है।
- पिन -5 (आईआरडी): यह एक इन्फ्रारेड एलईडी कैथोड और एलईडी ड्राइवर कनेक्शन बिंदु है, यह SPO2 और एचआर माप के लिए एलईडी संकेतों को चलाने के लिए एक एलईडी ड्राइवर को शामिल करता है।
- पिन -6 (आरडी): यह एक लाल एलईडी कैथोड और एलईडी ड्राइवर कनेक्शन बिंदु है, जिसका उपयोग लाल एलईडी को चलाने के लिए किया जाता है। यदि आप लाल एलईडी को स्वयं ड्राइव नहीं करना चाहते हैं, तो इसे असंबद्ध छोड़ दें।
- पिन -7 (GND): यह मॉड्यूल का ग्राउंड पिन है।
सुविधाएँ और विनिर्देश:
MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर की विशेषताएं और विनिर्देश निम्नलिखित शामिल करें।
- MAX30100 एक पल्स ऑक्सीमीटर मॉड्यूल है।
- इस मॉड्यूल में सात पिन शामिल हैं।
- इसका ऑपरेटिंग वोल्टेज 1.8V से 3.3V तक होता है
- इनपुट करंट 20mA है।
- इस मॉड्यूल में परिवेशी प्रकाश रद्दीकरण एकीकृत है।
- इसमें तेजी से डेटा आउटपुट और एक उच्च नमूना दर है।
- आपूर्ति वर्तमान 1200UA है।
- एलईडी करंट रेंज 0 एमए से 50 एमए तक।
- एलईडी पल्स चौड़ाई 200US से 1.6ms तक है।
- इसकी बिजली की आपूर्ति 3.3V से 5.5V तक है।
- माप के दौरान वर्तमान ड्रा स्टैंडबाय मोड के दौरान ~ 600μA और 0.7μA है।
- लाल एलईडी तरंग दैर्ध्य 660nm है।
- आईआर एलईडी तरंग दैर्ध्य 880nm है।
- तापमान सटीकता ± 1 कैसे है।
- ऑपरेटिंग तापमान -40C से +85C तक होता है।
समतुल्य और विकल्प
MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर के बराबर MAX30102 IC है। MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर के विकल्प हैं; पल्स 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, प्रोटो सेंट्रल AFE4490, आदि।
MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर Arduino के साथ इंटरफेसिंग
यहाँ कैसे MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर सेंसर मॉड्यूल को Arduino के साथ इंटरफ़ेस करें नीचे दिखाया गया है। मॉड्यूल हृदय गति और रक्त ऑक्सीजन को मापता है। रक्त ऑक्सीजन एकाग्रता, जिसे SPO2 कहा जाता है, प्रतिशत में रीडिंग दिखाता है, जबकि दिल की धड़कन/पल्स दर बीपीएम में रीडिंग दिखाती है।
MAX30100 पल्स ऑक्सीमेट्री और हार्ट रेट मॉनिटर सेंसर मुख्य रूप से दो एलईडी, ए को जोड़ती है फोटोडिटेक्टर , पल्स ऑक्सीमेट्री और हार्ट-रेट सिग्नल को नोटिस करने के लिए अनुकूलित ऑप्टिक्स और कम-शोर एनालॉग सिग्नल प्रोसेसिंग। यहां रोगी के स्वास्थ्य मापदंडों को आसानी से मापने के लिए किसी भी माइक्रोकंट्रोलर के साथ इस सेंसर का उपयोग किया जा सकता है।
आवश्यक अवयव इस मॉड्यूल को मुख्य रूप से शामिल करने के लिए; एक Arduino One बोर्ड, MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर सेंसर, 16 × 2 एलसीडी , 10k पोटेंशियोमीटर, ब्रेडबोर्ड , और कनेक्टिंग तारों। इस इंटरफेसिंग के कनेक्शन निम्नानुसार हैं;
- Max30100 मॉड्यूल के VIN पिन को Arduino के 5V (OR) 3.3V पिन से कनेक्ट करें।
- मॉड्यूल का GND पिन Arduino बोर्ड के GND पिन से जुड़ा हुआ है।
- Max30100 मॉड्यूल के I2C पिन जैसे SCL और SDA को Arduino के A5 और A4 पिन से कनेक्ट करें।
कोड:
Arduino के साथ MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर इंटरफेसिंग के लिए आवश्यक कोड नीचे दिखाया गया है। यह स्रोत कोड मुख्य रूप से Arduino IDE के लिए C प्रोग्राम के भीतर लिखा गया है। तो यह कोड सीरियल मॉनिटर पर मान प्रदर्शित करता है।
#include <वायर.ह>
#include 'max30100_pulseoximeter.h'
#DEFINE रिपोर्टिंग_पायरीड_एमएस 1000
पल्सोक्सीमीटर पॉक्स;
UINT32_T TSLASTREPORT = 0;
शून्य onbeatdetected ()
{
Serial.Println ('बीट!');
}
शून्य सेटअप ()
{
सीरियल.बिन (115200);
सीरियल.प्रिंट ('पल्स ऑक्सीमीटर को इनिशियलाइज़ करना ..'); // पल्सोक्सीमीटर उदाहरण को इनिशियलाइज़ करें
// विफलताएं आम तौर पर एक अनुचित I2C वायरिंग, लापता बिजली की आपूर्ति के कारण होती हैं
// या गलत लक्ष्य चिप
if (pox.begin ()) {
Serial.Println ('असफल');
के लिए(;;);
} अन्य {
Serial.Println ('सफलता');
}
pox.setirledcurrent (MAX30100_LED_CURR_7_6MA);
// बीट डिटेक्शन के लिए एक कॉलबैक रजिस्टर करें
pox.setonbeatdetectedCallback (onbeatdetected);
}
शून्य लूप ()
{
// जितनी जल्दी हो सके अपडेट को कॉल करना सुनिश्चित करें
pox.update ();
if (मिलिस () - tslastreport> reporting_period_ms) {
सीरियल.प्रिंट ('हृदय गति:');
सीरियल.प्रिंट (pox.getheartrate ());
सीरियल.प्रिंट ('bpm / spo2:');
सीरियल.प्रिंट (pox.getSpo2 ());
Serial.Println ('%');
tslastreport = मिलिस ();
}
}
कार्यरत
एक बार MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर Arduino कोड अपलोड हो जाने के बाद फिर मानों का निरीक्षण करने के लिए सीरियल मॉनिटर खोलें। सबसे पहले, BPM और SPO2 के मान गलत मूल्य के रूप में दिखाई देंगे, लेकिन जल्द ही आप सही स्थिर रीडिंग की निगरानी कर सकते हैं।
लाभ और नुकसान
MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर के लाभ निम्नलिखित शामिल करें।
- इस मॉड्यूल में अल्ट्रा-लो पावर ऑपरेशन है।
- इसमें बिजली की खपत कम होती है जो पहनने योग्य उपकरणों के भीतर बैटरी जीवन का विस्तार करती है।
- यह मॉड्यूल डिज़ाइन छोटा, कॉम्पैक्ट, अनुकूलित और पहनने योग्य-अनुकूल है।
- इसमें ALC या परिवेश प्रकाश रद्दीकरण होता है जो उज्ज्वल रूप से रोशनी वाले परिवेश में भी सटीक रीडिंग सुनिश्चित करने के लिए परिवेशी प्रकाश से हस्तक्षेप को कम करता है।
- इस मॉड्यूल में एक उच्च एसएनआर या सिग्नल-टू-शोर अनुपात होता है।
- इसमें तेजी से डेटा आउटपुट क्षमता है जो कुशल और त्वरित सेंसर डेटा प्रोसेसिंग की अनुमति देती है।
- यह मॉड्यूल सभी आवश्यक घटकों को एकीकृत करता है जो डिजाइन को सरल बनाता है और बाहरी घटकों की आवश्यकता को कम करता है।
- यह माप सटीकता और बिजली की खपत अनुकूलन की अनुमति देकर एलईडी वर्तमान और पल्स चौड़ाई की प्रोग्रामिंग के लिए अनुमति देता है।
- परिवेश के तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण होने वाली किसी भी पढ़ने की त्रुटियों को संतुलित करने में ऑन-चिप तापमान सेंसर एड्स।
- यह एक माइक्रोकंट्रोलर के माध्यम से सरल संचार के लिए एक I2C इंटरफ़ेस का उपयोग करता है।
अधिकतम 30100 पल्स ऑक्सीमीटर के नुकसान निम्नलिखित शामिल करें।
- गलत उंगली रखने या अपर्याप्त संपर्क गलत डेटा की ओर जाता है।
- गति कलाकृतियों जैसे दौरे या कंपकंपी सिग्नल का पता लगाने और व्याख्या के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं जिसके परिणामस्वरूप गलत रीडिंग होती है।
- उच्च-तीव्रता वाली प्रकाश विशेष रूप से फ्लोरोसेंट लाइट्स सेंसर की रीडिंग को बाधित कर सकती है।
- इस सेंसर की सटीकता त्वचा के रंग और चौड़ाई से प्रभावित हो सकती है।
- नेल पॉलिश सेंसर की क्षमता के साथ हस्तक्षेप करता है ताकि रक्त ऑक्सीजन के स्तर का सटीक पता लगाया जा सके।
- हाइपोटेंशन या सर्दी के कारण खराब परिधीय छिड़काव एक अपर्याप्त पल्स लहर और गलत रीडिंग को जन्म दे सकता है।
- हाइपोटेंसिव सिस्टोलिक बीपी रीडिंग <80 मिमी एचजी गलत और चर पल्स ऑक्सीमेट्री रीडिंग का कारण बन सकता है।
- असामान्य हीमोग्लोबिन के स्तर की घटना से गलत SPO2 रीडिंग हो सकती है।
- बहुत अधिक दबाव केशिका रक्त प्रवाह को कस सकता है जो डेटा विश्वसनीयता को कम करता है।
अनुप्रयोग
MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।
- पल्स ऑक्सीमीटर स्वास्थ्य पेशेवरों को समय पर हस्तक्षेप की अनुमति देकर श्वसन (OR) हृदय संबंधी मुद्दों द्वारा रोगियों के भीतर ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर की समीक्षा करने में मदद करता है।
- रीडिंग के भीतर सेंसर की सटीकता हाइपोक्सिमिया को पहचानने के लिए मौलिक है जो दिल की विफलता और सीओपीडी की स्थिति में जटिलताओं से बच सकती है।
- यह दिन के दौरान अपने स्वास्थ्य और कल्याण में अंतर्दृष्टि के साथ उपभोक्ताओं को प्रदान करके लगातार महत्वपूर्ण संकेतों की निगरानी करता है।
- यह सेंसर वास्तविक समय की हृदय गति और रक्त ऑक्सीजन स्तर की निगरानी की अनुमति देता है, जो इसे दिल या श्वसन की स्थिति वाले व्यक्तियों और एथलीटों के लिए एक महंगा उपकरण बना देता है।
- पल्स ऑक्सीमीटर सेंसर का एकत्रित डेटा प्रशिक्षण योजनाओं को निजीकृत कर सकता है और उनके प्रदर्शन पर ऑपरेटरों को प्रतिक्रिया दे सकता है।
- शैक्षिक क्षेत्र इस मॉड्यूल का उपयोग यह दिखाने के लिए करता है कि ये मॉड्यूल कैसे कार्य करते हैं और जैव-संकेत प्रसंस्करण में अंतर्दृष्टि देते हैं।
- Arduino बोर्ड इस मॉड्यूल के साथ अच्छी तरह से मेल खाता है, जिससे यह जैव-संवेदी और इलेक्ट्रॉनिक्स का अध्ययन करने के लिए हॉबीस्ट और छात्रों के लिए एक आसान उपकरण है।
- फिटनेस ट्रैकर्स इस मॉड्यूल का उपयोग निरंतर हृदय गति और ऑक्सीजन संतृप्ति की निगरानी के लिए बेहतर रोगी देखभाल के लिए तत्काल डेटा प्रदान करके करते हैं।
कृपया के लिए इस लिंक को देखें MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर डेटशीट ।
इस प्रकार, यह MAX30100 पल्स ऑक्सीमीटर मॉड्यूल, पिनआउट, सुविधाओं, विनिर्देशों, कार्य और अनुप्रयोगों का अवलोकन है। यह एक बहुमुखी मॉड्यूल है जिसमें हृदय गति और पल्स ऑक्सीमेट्री निगरानी क्षमताएं होती हैं जो चिकित्सा निगरानी उपकरण और फिटनेस ट्रैकर्स जैसे विभिन्न पहनने योग्य उपकरणों के लिए एक कुशल और कॉम्पैक्ट समाधान प्रदान करती है। इसलिए यह अपनी कम बिजली की खपत और सटीकता के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, MAX30102 IC क्या है?
