दो तरंग दैर्ध्य चिप से चिकित्सा-ग्रेड सटीकता का व्यापक रूप से अपनाया जा सकता है

^{MAX30100EFD+ एक अत्यधिक एकीकृत पल्स ऑक्सीमेट्री (SpO2) और हार्ट रेट मॉनिटरिंग सेंसर चिप है जिसे मैक्सिम इंटीग्रेटेड (अब एनालॉग डिवाइस का हिस्सा) द्वारा विकसित किया गया है,विशेष रूप से पहनने योग्य स्वास्थ्य उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया.}

^{कोर पोजिशनिंग}

^{प्रकारःऑप्टिकल फिजियोलॉजिकल सेंसर (PPG)}

^{कार्यःहृदय गति (HR) और रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति (SpO2) का एकीकृत पता लगाना}

^{पैकेजः14-पिन ऑप्टिकल वर्धित सिस्टम-इन-पैकेज (5.6 मिमी × 2.8 मिमी × 1.2 मिमी), अल्ट्रा कॉम्पैक्ट आकार}

^{विद्युत आपूर्ति:1.8V (एनालॉग) + 3.3V (एलईडी ड्राइव), 0.7μA के रूप में कम के रूप में स्टैंडबाय वर्तमान के साथ सॉफ्टवेयर बंद का समर्थन करता है}

^{कोर एकीकरण (एक एकल चिप पर पूर्ण सिग्नल श्रृंखला)}

^{लाल एलईडी + इन्फ्रारेड एलईडी (दो तरंग दैर्ध्य प्रकाश स्रोत)}

^{उच्च संवेदनशीलता वाला फोटोडेटेक्टर}

^{कम शोर एनालॉग फ्रंट-एंड (वर्धक, फ़िल्टरिंग, 16-बिट एडीसी)}

^{अंतर्निहित परिवेश प्रकाश रद्द + 50/60 हर्ट्ज पावर लाइन हस्तक्षेप दमन}

^{16 स्तरीय FIFO डेटा बफर + I2C संचार इंटरफ़ेस}

^{कार्य सिद्धांत (फोटोप्लेथिस्मोग्राफी, पीपीजी)}

^{दोहरी एल ई डी बारी-बारी से त्वचा पर प्रकाश संकेतों का उत्सर्जन करती हैं।}

^{रक्त में ऑक्सीजनयुक्त/डिऑक्सीजनयुक्त हीमोग्लोबिन द्वारा विभिन्न तरंग दैर्ध्यों पर प्रकाश अवशोषण में अंतर → प्रतिबिंबित प्रकाश की तीव्रता हृदय की धड़कन के साथ आवधिक रूप से भिन्न होती है।}

^{फोटो डिटेक्टर ऑप्टिकल संकेत प्राप्त करता है → उन्हें विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है → आंतरिक प्रसंस्करण → दिल की दर/रक्त ऑक्सीजन डेटा आउटपुट करता है।}

^{मुख्य लाभ}

^{उच्च एकीकरणः न्यूनतम परिधीय सर्किट, हार्डवेयर डिजाइन को काफी सरल बनाता है।}

^{कम बिजली की खपतः बैटरी संचालित पहनने योग्य उपकरणों के लिए अनुकूलित, बैटरी जीवन का विस्तार।}

^{उच्च सटीकताः उच्च संकेत-शोर अनुपात, गति कलाकृतियों और परिवेश प्रकाश शोर के लिए प्रतिरोधी।}

^{आसान विकास: I2C इंटरफ़ेस Arduino, ESP32 और Raspberry Pi जैसे मुख्यधारा के MCUs के साथ संगत है।}

^{विशिष्ट अनुप्रयोग}

^{स्मार्टवॉच/स्वास्थ्य कलाई बैंड}

^{पोर्टेबल पल्स ऑक्सीमीटर}

^{फिटनेस मॉनिटरिंग डिवाइस}

^{होम/मेडिकल पोर्टेबल हेल्थ मॉनिटरिंग टर्मिनल}

^{संभावनाएंः डेटा-संचालित स्वास्थ्य प्रबंधन का एक नया प्रतिमान
The success of highly integrated chip solutions like the MAX30100EFD+ lies in their ability to seamlessly translate medical-grade measurement principles into scalable technologies within the consumer electronics fieldयह स्वास्थ्य संवेदन प्रौद्योगिकियों की विकास बाधाओं और अनुप्रयोग लागतों को काफी कम करता है, जिससे बड़े पैमाने पर, निरंतर व्यक्तिगत शारीरिक डेटा का संग्रह संभव हो जाता है।}

^{मुख्य माप कार्य
1.दो-पैरामीटर समवर्ती निगरानी:}

^{हृदय गतिः निरंतर, वास्तविक समय में पल्स आवृत्ति माप।}

^{रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति: रक्तवाहिनी ऑक्सीजन संतृप्ति निर्धारित करने के लिए लाल प्रकाश और अवरक्त प्रकाश अवशोषण के अनुपात की गणना करके मापा जाता है।}

^{2माप का सिद्धांत:उपयोग करता है ऑप्टिकल पल्स वेव डिटेक्शन पर आधारित... ((PPG), जो मानव ऊतक से परावर्तित या प्रसारित प्रकाश तीव्रता में परिवर्तन को मापकर शारीरिक मापदंडों को प्राप्त करता है।}

^{MAX30100EFD+ मुख्य कार्यात्मक डेटा का अवलोकन
मुख्य माप कार्य}

^{एक साथ निगरानी: हृदय गति और रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति।}

^{सिद्धांत: ऑप्टिकल हृदय गति और रक्त ऑक्सीजन सेंसरिंग का उपयोग करता है; दो तरंग दैर्ध्य प्रकाश के अंतर अवशोषण के आधार पर शारीरिक मापदंडों की गणना करता है।}

^{1मुख्य हार्डवेयर विनिर्देश
ऑप्टिकल प्रणाली:}

^{प्रकाश स्रोत: एक एकीकृत 660nm लाल एलईडी और एक 880nm अवरक्त एलईडी।}

^{डिटेक्टर: एक एकीकृत उच्च संवेदनशीलता अंतर्निहित ऑप्टिकल सेंसर}

^{2. सिग्नल श्रृंखलाः}

^{एडीसी रिज़ॉल्यूशनः 18 बिट उच्च परिशुद्धता एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर।}

^{नमूनाकरण दरः प्रोग्राम करने योग्य, 3.2 kHz तक।}

^{3डेटा इंटरफ़ेस}

^{संचार इंटरफ़ेसः मानक I2C डिजिटल इंटरफ़ेस।}

^{डेटा बफर: अंतर्निहित 32-सैंपल FIFO मेमोरी, कम शक्ति वाले बैच रीड ऑपरेशन का समर्थन करती है।}

^{बिजली की खपत}

^{स्टैंडबाय करंटः < 1 μA.}

^{ऑपरेटिंग करंटः विशिष्ट < 1 mA (संरचना-निर्भर) ।}

一、असाधारण एनालॉग फ्रंट-एंड प्रदर्शन
 

^{अल्ट्रा-लो शोर-लो शोर सिग्नल कंडीशनिंग फ्रंट-एंडः इसका फोटोइलेक्ट्रिक सिग्नल इनपुट स्टेज शोर के लिए अनुकूलित है, जो पीकोएम्पियर (पीए) स्तर पर कमजोर फोटो करंट को संभालने में सक्षम है।यह मजबूत परिवेश प्रकाश पृष्ठभूमि के खिलाफ भी मिनट पल्स तरंग (एसी संकेत) घटकों को निकालने के लिए भौतिक आधार बनाता है.}

^{अनुकूलित परिवेश प्रकाश रद्द करनाःचिप के एनालॉग फ्रंट-एंड डिजाइन एलईडी बंद अवधि के दौरान वास्तविक समय में परिवेश प्रकाश तीव्रता के नमूने लेने की अनुमति देता है और सक्रिय रूप से कुल संकेत से इसे घटाता है,केवल पोस्ट-प्रोसेसिंग फिल्टरिंग पर भरोसा करने के बजाययह अचानक परिवेश प्रकाश परिवर्तनों (जैसे, रोशनी चालू / बंद, छाया से गुजरने) के प्रतिरोध को काफी बढ़ाता है।}

^{二डिजिटल प्रोग्रामेबिलिटी की उच्च लचीलापन}

^{स्वतंत्र एलईडी करंट कंट्रोल: लाल और अवरक्त एलईडी के लिए ड्राइव करंट्स को 0mA से 50mA तक स्वतंत्र रूप से प्रोग्राम किया जा सकता है।यह डेवलपर्स को त्वचा टोन जैसे कारकों के आधार पर संकेत-शोर अनुपात और बिजली की खपत को बारीकी से संतुलित करने की अनुमति देता है, पहनने का स्थान (कलाई, कान की लोब) या आवेदन परिदृश्य (स्थिर/गतिशील) ।}

^{प्रोग्राम करने योग्य नमूनाकरण समय और मोडः उपयोगकर्ता न केवल नमूनाकरण दर सेट कर सकते हैं, बल्कि रजिस्टरों के माध्यम से एलईडी पल्स चौड़ाई, पल्स गिनती और नमूनाकरण विंडो के समय को भी सटीक रूप से कॉन्फ़िगर कर सकते हैं।यह लचीलापन उच्च गति गति या अल्ट्रा-कम शक्ति नींद निगरानी के लिए अनुकूलित अनुकूलित नमूनाकरण अनुक्रमों के निर्माण का समर्थन करता है.}

三、उत्पादन और विनिर्माण मैत्री

^{पैकेजिंग-एकीकृत ऑप्टिकल संरचनाःपैकेजिंग डिजाइन न केवल चिप की रक्षा करता है बल्कि इसमें अनुकूलित माइक्रो-ऑप्टिकल संरचनाएं भी शामिल हैं जो एलईडी प्रकाश को निर्देशित करने और फोटोडेटेक्टर की संग्रह दक्षता को बढ़ाने में मदद करती हैं, जबकि आंतरिक ऑप्टिकल क्रॉसटॉक को कम करता है। इससे हार्डवेयर स्तर पर सिग्नल की गुणवत्ता और स्थिरता में सुधार होता है।}

^{सरलीकृत उत्पादन कैलिब्रेशन: चूंकि महत्वपूर्ण एनालॉग पैरामीटर जैसे लाभ और ऑफसेट चिप उत्पादन के दौरान कारखाने-कैलिब्रेट होते हैं, और परिधीय सर्किट न्यूनतम होते हैं,अंतिम उत्पाद के निर्माण के लिए कोई जटिल ऑप्टिकल या एनालॉग सर्किट कैलिब्रेशन चरणों की आवश्यकता नहीं हैमुख्य रूप से कार्यात्मक परीक्षण की आवश्यकता है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन की जटिलता और लागत में काफी कमी आती है।}

^{四、सिस्टम-स्तरीय विश्वसनीयता डिजाइन
पावर और थर्मल मैनेजमेंटः चिप के आंतरिक डिजाइन उच्च धारा एलईडी पल्स संचालन के दौरान तत्काल बिजली की खपत के लिए खातों. अनुकूलित पावर पिन और आंतरिक लेआउट के माध्यम से,यह बाहरी बिजली की आपूर्ति पर क्षणिक वर्तमान मांग को कम करता हैइसकी थर्मल डिजाइन लंबे समय तक निरंतर संचालन के दौरान स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित करती है।}

^{डिजिटल त्रुटि सुधार और मज़बूती: आई2सी संचार इंटरफ़ेस और आंतरिक राज्य मशीन में एक मजबूत दोष सहिष्णुता है। आकस्मिक रीसेट या मुख्य एमसीयू में हस्तक्षेप की स्थिति में,चिप एक स्थिर राज्य बनाए रख सकते हैं और लॉक-अप के लिए प्रतिरोधी है, एम्बेडेड सिस्टम की समग्र विश्वसनीयता को बढ़ाता है।}

^{MAX30100EFD+ का अंतिम मूल्य इसके व्यवस्थित परिवर्तन में निहित है "माप"एक बार एक प्रयोगशाला कार्य"एक वास्तविक दुनिया के लिए लागू "विश्वसनीय सेंसर" क्षमता में।इसका डिजाइन दर्शन उपभोक्ता पहनने योग्य उपकरणों के सामने मुख्य चुनौती को हल करने पर केंद्रित है: लघुकरण, लागत और बिजली की खपत के चरम प्रतिबंधों के तहत स्थिर और विश्वसनीय शारीरिक डेटा कैसे प्रदान करें।यह केवल कार्यात्मक एकीकरण नहीं है बल्कि बड़े पैमाने पर उत्पादन और व्यापक स्वीकृति के लिए इंजीनियर एक उच्च प्रदर्शन सेंसर समाधान है, ऑप्टिकल संरचनाओं, एनालॉग फ्रंट-एंड और पावर मैनेजमेंट को कवर करने वाले एंड-टू-एंड अनुकूलन के माध्यम से प्राप्त किया गया।}