ชิป ความ ยาวคลื่น สอง ช่อง ทํา ให้ มี การ ใช้ ความ แม่น ที่ มี คุณสมบัติ ทาง การ แพทย์

^{MAX30100EFD+ เป็นชิปตรวจจับอักซิมเมตรหัวใจ (SpO2) และจังหวะหัวใจที่บูรณาการสูง ที่พัฒนาโดย Maxim Integrated (ตอนนี้เป็นส่วนหนึ่งของ Analog Devices)ที่ถูกออกแบบเฉพาะสําหรับอุปกรณ์สุขภาพที่ใส่ได้.}

^{การตั้งตําแหน่งหลัก}

^{ประเภทเครื่องตรวจจับทางกายภาพทางแสง (PPG)}

^{ปฏิบัติการ:การตรวจจับแบบบูรณาการของอัตราการเต้นของหัวใจ (HR) และความอิ่มอ๊อกซิเจนในเลือด (SpO2)}

^{กล่อง:ระบบที่พัฒนาด้วยแสง 14 ปินในแพคเกจ (5.6 mm × 2.8 mm × 1.2 mm) ขนาดเล็กมาก}

^{พลังงานไฟฟ้า:1.8V (แอนาล็อก) + 3.3V (LED drive) รองรับการปิดซอฟต์แวร์ด้วยกระแสรอคอยต่ําสุด 0.7μA}

^{การบูรณาการแกน (โซ่สัญญาณเต็มบนชิปเดียว)}

^{LED สีแดง + LED สีอินฟราเรด (แหล่งแสงระยะคลื่นสอง)}

^{เครื่องตรวจแสงความรู้สึกสูง}

^{อานาล็อกด้านหน้าที่มีเสียงเสียงต่ํา (การขยายเสียง, การกรอง, ADC 16 บิต)}

^{การตัดแสงภายใน + การยับยั้งการแทรกแซงสายไฟฟ้า 50/60Hz}

^{ระดับ 16 FIFO data buffer + อินเตอร์เฟซการสื่อสาร I2C}

^{หลักการทํางาน (Photoplethysmography, PPG)}

^{ไฟ LED สองไฟสลับกันส่งสัญญาณแสงไปยังผิวหนัง}

^{ความแตกต่างในการดูดซึมแสงโดยฮีโมกลูบินที่มีออกซิเจน/ขาดออกซิเจนในเลือดในความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน → ความเข้มของแสงที่สะท้อนกลับเปลี่ยนแปลงเป็นระยะเวลากับการเต้นของหัวใจ}

^{โฟโตดิจฉัยรับสัญญาณแสง → เปลี่ยนแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า → การประมวลผลภายใน → ผลิตข้อมูลการเต้นของหัวใจ / ไขออกซิเจนในเลือด}

^{ข้อดีสําคัญ}

^{การบูรณาการสูง: วงจรด้านนอกอย่างน้อย ทําให้การออกแบบฮาร์ดแวร์ง่ายขึ้นมาก}

^{การบริโภคพลังงานที่ต่ํา: ปรับปรุงให้เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ และขยายอายุการใช้งานของแบตเตอรี่}

^{ความแม่นยําสูง: อัตราต่อรองสัญญาณกับเสียงดังสูง ทนทานกับอุปกรณ์เคลื่อนไหวและเสียงแสงแวดล้อม}

^{การพัฒนาที่ง่าย: อินเตอร์เฟซ I2C ที่เข้ากันได้กับ MCU แบบหลักๆ เช่น Arduino, ESP32 และ Raspberry Pi}

^{การใช้งานทั่วไป}

^{นาฬิกาสมาร์ท/วงข้อมือสุขภาพ}

^{เครื่องวัดอ๊อกซิเมตรการเต้นแบบพกพา}

^{อุปกรณ์ติดตามความฟิต}

^{หน้าแรก/เทอร์มิเนลติดตามสุขภาพแบบพกพาทางการแพทย์}

^{มุมมอง: แนวทางใหม่ของการจัดการสุขภาพที่พัฒนาโดยข้อมูล
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 fieldมันลดอุปสรรคการพัฒนาและต้นทุนการใช้งานของเทคโนโลยีการตรวจจับสุขภาพลงอย่างสําคัญ ทําให้การรวบรวมข้อมูลทางกายภาพส่วนบุคคลอย่างมากมายและต่อเนื่องเป็นไปได้}

^{ฟังก์ชันการวัดหลัก
1การติดตามปารามิเตอร์คู่พร้อมกัน:}

^{อัตราการเต้นของหัวใจ: การวัดอัตราการเต้นแบบต่อเนื่องในเวลาจริง}

^{ความอิ่มอ๊อกซิเจนในเลือด: วัดโดยคํานวณอัตราส่วนของแสงแดงกับการดูดซึมแสงอินฟราเรดเพื่อกําหนดความอิ่มอ๊อกซิเจนในหลอดเลือด}

^{2หลักการวัด:ใช้งาน โดยใช้ระบบตรวจจับคลื่นผลักดันทางแสง (Optical Pulse Wave Detection) (PPG) ซึ่งผลิตปริมาตรทางกายภาพโดยวัดการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงที่สะท้อนจากหรือส่งผ่านเนื้อเยื่อของมนุษย์}

^{ภาพรวมข้อมูลฟังก์ชันหลัก MAX30100EFD+
ฟังก์ชันการวัดหลัก}

^{ติดตามพร้อมกัน: อัตราการเต้นของหัวใจและปริมาณออกซิเจนในเลือด}

^{หลักการ: ใช้การตรวจจับอัตราการเต้นของหัวใจทางสายตาและออกซิเจนในเลือด;; การคํานวณปริมาตรทางกายภาพที่พึ่งพาการดูดซึมความแตกต่างของแสงระยะคลื่นสอง}

^{1รายละเอียด Hardware ที่สําคัญ
ระบบแสง:}

^{แหล่งแสง: LED สีแดง 660nm และ LED สีอินฟราเรด 880nm}

^{เครื่องตรวจจับ: เครื่องตรวจจับออนไลน์ความรู้สึกสูง}

^{2.โซ่สัญญาณ:}

^{ความละเอียดของ ADC: เครื่องปรับเปลี่ยนอานาล็อกเป็นดิจิตัลความละเอียดสูง 18 บิต}

^{อัตราการเก็บตัวอย่าง: สามารถเขียนโปรแกรมได้สูงถึง 3.2 kHz}

^{3.อินเตอร์เฟซข้อมูล}

^{อินเตอร์เฟซการสื่อสาร: อินเตอร์เฟสดิจิตอล I2C มาตรฐาน}

^{Data Buffer: มีความจํา FIFO 32 ตัวอย่างที่ติดตั้ง รองรับการอ่านชุดพลังงานต่ํา}

^{การบริโภคพลังงาน}

^{กระแสรอคอย: < 1 μA}

^{กระแสการทํางาน: แบบ < 1 mA (ขึ้นอยู่กับการตั้งค่า)}

一、ผลงานด้านหน้าแบบแอนาล็อกที่พิเศษ
 

^{เสียงเสียงต่ําสุด เสียงเสียงต่ํา สัญญาณการปรับปรุงด้านหน้า: ขั้นตอนการเข้าสัญญาณไฟฟ้าแสงของมันถูกปรับปรุงให้เหมาะสมกับเสียงดัง, สามารถจัดการกับไฟฟ้าไฟฟ้าที่อ่อนแอในระดับ picoampere (pA)นี้เป็นพื้นฐานทางกายภาพสําหรับการสกัดส่วนประกอบคลื่นกระแทกเล็ก ๆ น้อย ๆ (สัญญาณ AC) แม้กระทั่งกับพื้นหลังแสงแวดล้อมที่แข็งแรง.}

^{การยกเลิกแสงแวดล้อมแบบปรับปรุง: การออกแบบด้านหน้าแบบแอนาล็อกของชิป ทําให้สามารถเก็บตัวอย่างของความเข้มข้นของแสงแวดล้อมในเวลาจริงในช่วงที่ LED ติดออก และลบมันจากสัญญาณทั้งหมดแทนที่จะพึ่งพาการกรองหลังการแปรรูป.นี่เพิ่มความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงแสงแวดล้อมอย่างรวดเร็ว (เช่น การเปิด /ปิดแสง, ผ่านเงา)}

^{二、ความยืดหยุ่นสูงของความสามารถในการเขียนโปรแกรมดิจิตอล}

^{การควบคุมกระแสไฟ LED อิสระ: กระแสขับเคลื่อนสําหรับ LED สีแดงและสีอินฟราเรดสามารถเขียนโปรแกรมได้อย่างอิสระ ตั้งแต่ 0mA ถึง 50mAทําให้ผู้พัฒนาสามารถปรับสัดส่วน สัญญาณกับเสียงเสียง และการใช้พลังงานได้อย่างละเอียด โดยใช้ปัจจัย เช่น สีผิวสถานที่สวม (ข้อมือ, หูหู) หรือกรณีการใช้งาน (สแตตติก/ไดนามิก)}

^{ระยะเวลาและโหมดการเก็บตัวอย่างที่สามารถวางโปรแกรมได้: ผู้ใช้สามารถตั้งอัตราการเก็บตัวอย่างได้ นอกจากนี้ยังสามารถตั้งค่าความกว้างของแรงผลักดัน LED, การนับแรงผลักดัน และเวลาของหน้าต่างการเก็บตัวอย่างได้อย่างแม่นยําผ่านทะเบียนความยืดหยุ่นนี้สนับสนุนการสร้างลําดับตัวอย่างที่กําหนดเองที่ปรับปรุงสําหรับการเคลื่อนที่ความเร็วสูงหรือการติดตามการนอนหลับที่ใช้พลังงานต่ํามาก.}

三、การผลิตและการผลิตเป็นมิตร

^{โครงสร้างออปติกที่รวมกับบรรจุภัณฑ์การออกแบบบรรจุภัณฑ์ไม่เพียงแต่ปกป้องชิป แต่ยังรวมโครงสร้างไมโครอออปติก ที่ดีที่สุด ที่ช่วยนําแสง LED และเพิ่มประสิทธิภาพการเก็บของ photodetector, ขณะที่ลดการสับสนทางออนไลน์ภายใน ซึ่งช่วยเพิ่มคุณภาพสัญญาณและความสม่ําเสมอในระดับฮาร์ดแวร์}

^{การปรับขนาดการผลิตที่ง่าย: เนื่องจากปริมาตร analog ที่สําคัญ เช่น gain และ offset ถูกปรับขนาดในโรงงานระหว่างการผลิตชิป และวงจรด้านนอกน้อยที่สุดการผลิตผลิตภัณฑ์ปลาย ไม่ต้องใช้ขั้นตอนการปรับขนาดวงจรทางออนไลน์หรือทางออนไลน์ที่ซับซ้อนการทดสอบทางการทํางานเป็นหลักที่จําเป็น ลดความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายในการผลิตจํานวนมาก}

^{四、การออกแบบความน่าเชื่อถือในระดับระบบ
การบริหารพลังงานและความร้อน: การออกแบบภายในชิปจะคํานวณการบริโภคพลังงานทันทีในระหว่างการทํางานแรงกระแส LED ขนาดสูงมันลดความต้องการกระแสปัจจุบันชั่วคราวบนปัสดุพลังงานภายนอกการออกแบบทางความร้อนของมันรับประกันผลงานที่มั่นคงในระหว่างการทํางานต่อเนื่องที่ยาวนาน}

^{การแก้ไขความผิดพลาดดิจิทัลและความแข็งแรง: อินเตอร์เฟซการสื่อสาร I2C และเครื่องรัฐภายในมีความอดทนต่อความผิดพลาดที่แข็งแรงชิปสามารถบํารุงรักษาภาวะที่มั่นคงและทนต่อการล็อค-ups, เพิ่มความน่าเชื่อถือโดยรวมของระบบที่ฝัง}

^{มูลค่าสูงสุดของ MAX30100EFD+ อยู่ที่การแปลงอย่างเป็นระบบของ "การวัด"ปรัชญาการออกแบบของบริษัทเน้นการแก้ปัญหาหลักที่ผู้บริโภคต้องเผชิญกับอุปกรณ์ที่ใส่ได้: วิธีการให้ข้อมูลทางกายภาพที่มั่นคงและน่าเชื่อถือ ภายใต้ข้อจํากัดอย่างมากของการลดขนาดเล็ก ค่าใช้จ่ายและการใช้พลังงานนี่ไม่ใช่แค่การบูรณาการทางการทํางาน แต่เป็นทางแก้ไขการตรวจจับที่มีประสิทธิภาพสูง ที่ออกแบบมาเพื่อการผลิตเป็นจํานวนมาก และการนํามาใช้อย่างแพร่หลาย, ได้สําเร็จโดยการปรับปรุงที่ครอบคลุมโครงสร้างออปติกส์, แอนาล็อกฟรอนด์เอ็นด์, และการจัดการพลังงาน}