Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Kompaktowe, precyzyjne sensory medyczne dla urządzeń noszonych

ghost666 05 Sie 2019 15:47 87 0
  • Kompaktowe, precyzyjne sensory medyczne dla urządzeń noszonych
    Poręczna elektronika biomedyczna zmierza w kierunku wszechobecnej opieki nad naszym zdrowiem. Korelacja danych biomedycznych uzyskanych z różnych czujników noszonych, umożliwia zdalne monitorowanie stanu naszego organizmu, a ostatecznie diagnozę i leczenie. Poprawa dokładności tego rodzaju systemów sprawi, że będzie to realnie osiągalne.

    Postępy w technologii bezprzewodowej umożliwiły również rozwój inteligentnych systemów opieki zdrowotnej. Dokładne monitorowanie parametrów życiowych danej osoby pozwoli nie tylko na monitorowanie postępu ćwiczeń, ale, co ważniejsze, na ciągłe monitorowanie stanu zdrowia danej osoby.

    Projektanci z Maxim Integrated opracowali dwa nowe rozwiązania, które pozwolą na opracowanie bardziej zaawansowanych rozwiązań systemów biomedycznych i fitnessowych, dzięki cyfrowemu czujnikowi temperatury MAX30208 i układom monitorowania tętna w uchu MAXM86161.

    Te dwa nowe układy scalone umożliwią projektantom aplikacji noszonych i systemów fitness nowej generacji zmniejszenie mocy zużywanej do pomiaru temperatury o 50% w przypadku MAX30208 oraz zmniejszenie rozmiaru rozwiązania optycznego o 40% w przypadku MAXM86161. MAXM86161 umożliwi inżynierom projektantów zwiększenie czułości i dokładności zarówno pomiarów tętna, jak i nasycenia krwi tlenem (SpO2), co według producenta jest zasługą wysokiego stosunkiem sygnału do szumu (SNR).

    Poręczne monitory zdrowia i kondycji są prawie bezużyteczne bez sensorów wysokiej dokładności w pomiarach biometrii człowieka. Potrzebne są dane dotyczące parametów takich jak temperatura ciała i tętno. Do tej pory projektanci byli ograniczeni dokładnością czujników, szczególnie dla małych, zasilanych bateryjnie urządzeń noszonych na ciele.

    MAXM86161

    Douszny monitor tętna/pulsoksymetr MAXM86161 jest obecnie najmniejszym, w pełni zintegrowanym rozwiązaniem, dostępnym na rynku. Jest to układ który jest w stanie zapewnić bardzo dokładne pomiary tętna i SpO2 z poziomu sensorów umieszczonych w aparacie słuchowym i innych kompaktowych urządzeniach do noszenia.

    Parametry

    Układ ten ma najlepszy w swojej klasie SNR (poprawa 3dB z sygnałem ograniczającym pasmo dla PPG). Umożliwia to tworzenie urządzeń, które obejmują szerszy zakres przypadków użycia. Zintegrowany analogowy front-end (AFE) eliminuje konieczność stosowanie dodatkowego AFE, zwykle potrzebnego do uzyskania odpowiednich parametrów. Jest to zazwyczaj oddzielny układ scalony i podłączenia go do modułu optycznego. Niewielkie wymiary systemu mają kluczowe znaczenie w małych urządzeniach dousznych, co jest ogromną zaletą tego układu.

    Wielkość obudowy

    Nowy sensor jest zoptymalizowane dla aplikacji dousznych z wiodącym w branży niewielkim rozmiarem obudowy. Układ dostępny jest w obudowie OLGA (2,9 mm × 4,3 mm × 1,4 mm). Ten niewielki pakiet zawiera również trzy diody LED - czerwoną i podczerwoną do pomiaru SpO2 oraz zieloną do pomiaru tętna tętna. Obudowa posiada 10 wyprowadzeń.

    MAX30208

    Z kolei drugi sensor - cyfrowy czujnik temperatury - jest w stanie zapewnia dokładność pomiaru temperatury na poziomie ±0,1°C, z szybkim czasem reakcji na zmiany temperatury, co jest istotne w monitorowaniu stanu pacjenta w czasie rzeczywistym.

    Precyzja

    MAX30208 zapewnia dokładność pomiaru temperatury na poziomie ± 0,1°C w zakresie od 30°C do 50°C. Chip usuwa zakłócenia pochodzące z zewnątrz z mierzonego sygnału, dla uzyskania większej dokładności i zapewnia najwyższy SNR (wynosi 89dB; 100dB SNR z uśrednianiem) w branży. Ponadto Maxim zapewnia również dodatkowy algorytmy kompensacji ruchu w celu zwiększenia dokładności pomiaru.

    Zarządzanie energią

    Układ ten pobiera o około 35% mniej mocy niż konkurencyjne rozwiązania. Wydłuża to czas pracy urządzenia na baterii, a także zwiększa żywotność akumulatorów. Układ ten pobiera nie więcej niż 10 μA prądu zasilania (typowo, przy 25 sps) i 1,6 μA w trybie wyłączania. Chip ten spełnia również wymagania dotyczące mocy i wielkości dla małych, zasilanych bateryjnie aplikacji, takich jak smartwatche i monitory medyczne. Upraszcza projektowanie zasilanych bateryjnie, odpornych na temperaturę aplikacji do noszenia na ciele.

    Ten układ wykorzystuje ponadto technikę pomiaru temperatury w górnej części urządzenia, dzięki czemu nie redukuje swojej precyzji z powodu termicznego samonagrzewania elementu, typowego dla tego rodzaju układów scalonych.

    Inne funkcje

    Układ ten może pracować z czterema różnymi adresami I²C, tak aby umożliwić podłączenie wiele czujników w tej samej szynie. Można go zamontować na płyte drukowanej, jak i na elastycznym laminacie.

    Ceny

    MAXM86161 jest dostępny w cenie 4,41 dolara za sztukę, przy zakupie 1000 sztuk. Zestaw ewaluacyjny dla tego układu kosztuje 150 dolarów. Z kolei MAX30208 kosztuje 1,25 dolara, przy zakupie 1000 sztuk, a zestaw ewaluacyjny dla tego układu wyceniono na 56 dolarów. Więcej informacji m.in. na temat cen układów znaleźć można na stronie internetowej producenta.

    Źródło: https://www.edn.com/electronics-products/electronic-product-reviews/other/4462165/Small--clinical-grade-accuracy--healthcare-sensors-advance-wearable-technology

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9303 postów o ocenie 6884, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.