МАКС30100EFD+
MAX30100EFD+ - это высокоинтегрированный чип датчика пульсоксиметрии (SpO₂) и мониторинга сердечного ритма, разработанный компанией Maxim Integrated (в настоящее время часть Analog Devices), специально предназначенный для носимых медицинских устройств.
Основное позиционирование
Тип: Оптический физиологический датчик (PPG)
Функция: Интегрированное обнаружение частоты сердечных сокращений (ЧСС) и насыщения крови кислородом (SpO₂)
Корпус: 14-контактный оптический улучшенный системный корпус (5,6 мм × 2,8 мм × 1,2 мм), ультракомпактный размер
Питание: 1,8 В (аналоговое) + 3,3 В (управление светодиодами), поддерживает программное отключение с током в режиме ожидания всего 0,7 мкА
Основная интеграция (полная цепочка сигнала на одном чипе)
Красный светодиод + инфракрасный светодиод (двухволновая длина волны)
Высокочувствительный фотодетектор
Малошумящий аналоговый интерфейс (усиление, фильтрация, 16-битный АЦП)
Встроенное подавление окружающего света + подавление помех от сети 50/60 Гц
16-уровневый буфер данных FIFO + интерфейс связи I²C
Принцип работы (фотоплетизмография, PPG)
Два светодиода попеременно излучают световые сигналы на кожу.
Различия в поглощении света оксигенированным/дезоксигенированным гемоглобином в крови на разных длинах волн → интенсивность отраженного света периодически изменяется с сердцебиением.
Фотодетектор получает оптические сигналы → преобразует их в электрические сигналы → внутренняя обработка → выводит данные о частоте сердечных сокращений/насыщении крови кислородом.
Основные преимущества
Высокая интеграция: Минимальная периферийная схема, значительно упрощающая аппаратную конструкцию.
Низкое энергопотребление: Оптимизировано для носимых устройств с питанием от батареи, продлевая срок службы батареи.
Высокая точность: Высокое отношение сигнал/шум, устойчивость к артефактам движения и шуму окружающего света.
Простая разработка: Интерфейс I²C совместим с основными микроконтроллерами, такими как Arduino, ESP32 и Raspberry Pi.
Типичные области применения
Умные часы/оздоровительные браслеты
Портативные пульсоксиметры
Устройства для мониторинга физической активности
Домашние/медицинские портативные терминалы мониторинга здоровья
Перспектива: Новая парадигма управления здоровьем на основе данных
Успех высокоинтегрированных чиповых решений, таких как MAX30100EFD+, заключается в их способности плавно преобразовывать принципы измерений медицинского класса в масштабируемые технологии в области потребительской электроники. Это значительно снижает барьеры для разработки и затраты на применение технологий сенсорного мониторинга здоровья, делая сбор массивных, непрерывных индивидуальных физиологических данных осуществимым.
Основные функции измерения
1. Одновременный мониторинг двух параметров:
Частота сердечных сокращений: Непрерывное измерение частоты пульса в реальном времени.
Насыщение крови кислородом: Измеряется путем расчета отношения поглощения красного света к инфракрасному свету для определения артериального насыщения кислородом.
2. Принцип измерения: Использует фотоплетизмографию (PPG), которая получает физиологические параметры путем измерения изменений интенсивности света, отраженного от или прошедшего через ткани человека.

