Kako radi senzor otkucaja srca pametnog telefona? Kako radi mjerač otkucaja srca u sportskom satu?

Ako želite bolje pratiti svoj ukupni fiziološki kapacitet, morate pažljivo pratiti broj otkucaja srca. Kako je praksa pokazala, najbolji način to se može učiniti pomoću prsnog monitora otkucaja srca. U našoj recenziji pomoći ćemo vam da odaberete najbolji prsni monitor otkucaja srca.

Mjerač otkucaja srca na prsima i sportski sat/narukvica za fitness: u čemu je razlika?

Mjerač otkucaja srca na prsima pruža dosljednije i točnije očitanje otkucaja srca nego sportski sat koji se nosi na ruci. To je zbog veće frekvencije očitanja i manje vibracija na tijelu. Međutim, nije svim sportašima pojas udoban, pogotovo ako korisnik ne zna kako. Najprikladniji je za trkače ili bicikliste, ali ne i za teretane. Neki plivači koriste prsni mjerač otkucaja srca, iako postoje komentari da vrši pritisak na prsa i uzrokuje nelagodu.

Trenutno, mnoge fitness narukvice i pametni sat uključiti optički senzor brzina otkucaja srca. Umjesto mjerenja električnih impulsa, kao kod pojasa, koristi svjetlost za očitavanje pulsa protoka krvi kroz kožu. Iako su ti uređaji praktičniji, optički senzori nisu tako precizni i nisu uvijek najbolji izbor. Neće biti dobar suputnik osobama koje sudjeluju u intervalnim treninzima visokog intenziteta i drugim treninzima koji uključuju nagle promjene otkucaja srca.

Postoje tri seta mjerača otkucaja srca: jedan koji se bežično povezuje s vašim pametnim telefonom ili računalom i drugi koji koristi kombinaciju dvaju senzora koji međusobno komuniciraju. U u ovom slučaju, koristi uređaj na zapešću—bilo sportski sat ili fitness tracker—koji omogućuje bežičnu vezu s remenom za prsa. Treća grupa se može povezati s pametnim telefonima i osobnim računalima, kao i fitness narukvicama i satovima. Komunikacija s perifernim uređajima odvija se putem Bluetootha ili ANT+.

Koristeći pojas prve skupine, sportaš neće imati odmah Povratne informacije kada radite s prsnim mjeračem otkucaja srca, budući da nema zaslon. Svi podaci iz njegove memorije bit će prebačeni na pametni telefon ili računalo nakon treninga. U suprotnom ćete morati ponijeti telefon sa sobom na trčanje.

Prilikom vježbanja s pojasom druge skupine moguće je tijekom vježbanja pratiti broj otkucaja srca i druge podatke izravno na zaslonu sata.

U svakom slučaju, na vama je da odlučite koja je vrsta poželjnija.

5 najboljih uređaja za mjerenje otkucaja srca na prsima

Danas na tržištu postoje mnoge vrste pojaseva za precizno praćenje otkucaja srca. Recenziramo prsne monitore otkucaja srca koji pružaju najtočnije podatke o otkucajima srca u usporedbi s remenčićima za fitness i sportskim pametnim satovima.

Tickr X traka uključuje senzor koji broji ponavljanja tijekom treninga snage i bilježi napredne metrike vježbanja kao što su vertikalna oscilacija i vrijeme kontakta s tlom tijekom trčanja, kao i bilježenje brzine i udaljenosti. Ljubitelji biciklizma moći će cijeniti kadencu kada koriste aplikaciju Wahoo Fitness.

Ovaj remen za mjerenje otkucaja srca na prsima pouzdano prati vaš otkucaje srca tijekom vježbanja i šalje podatke putem ANT+ i Bluetootha na bilo koji uređaj koji imate pri ruci, bilo da je to Android/iOS telefon ili neka vrsta uređaja za praćenje fitnessa. Tickr X ima ugrađenu memoriju za do 16 sati informacija koje kasnije možete pogledati u aplikaciji.

Uređaj korisniku daje povratnu informaciju putem dvije male trepćuće LED diode, od kojih je jedna crvena kako bi označila da je detektiran broj otkucaja srca, a druga – plava – da je Tickr X spojen na drugi uređaj.

Druga vrsta povratne informacije je vibracija tijekom određenih radnji korisnika. Na primjer, kada je tracker programiran da pokrene ili zaustavi glazbeni zapis kada ga dodirnete.

Fitness Tickr X ne samo da se pozicionira kao monitor otkucaja srca za trčanje prsni senzor, ali i sasvim pogodan za fitness entuzijaste. Nudi više od bilo kojeg drugog prsnog mjerača otkucaja srca na našem popisu, zbog čega smo mu dali prvo mjesto na ovoj ljestvici.

Rad s velikim brojem aplikacija
Vodootporan
Povratne informacije korisnika
Dostupni Bluetooth i ANT+

Na povezanom uređaju ( sportski satovi ili fitness narukvica) možete vidjeti samo podatke o otkucajima srca - ostale pokazatelje možete vidjeti samo pomoću aplikacija
Nije prikladno za plivanje

Dizajniran posebno za triatlonce, Garmin prsni monitor otkucaja srca malen je i lagan i prilagođava se udobnosti u vodi i izvan nje. Ovaj pojas mogu koristiti ne samo plivači, već i sportaši u teretani kao tradicionalni mjerač otkucaja srca. Tragač šalje podatke otkucaja srca u stvarnom vremenu vašem uparenom satu koristeći ANT+ bežičnu tehnologiju (umjesto Bluetooth LE).

Kada plivate, senzor otkucaja srca pohranjuje do 20 sati informacija o otkucajima srca, a kada izađete iz bazena, prenosi ih na vaš povezani Garmin sat. To je zato što ANT+ signali ne mogu proći kroz vodu.

HRM Tri naprsni mjerač otkucaja srca kompatibilan je sa sljedećim Garmin satovima:

Uz standardnu metriku otkucaja srca pri trčanju, HRM Tri pruža dinamiku kretanja uključujući kadencu, okomito njihanje i vrijeme kontakta s tlom (koristeći ga s Epixom, Fenix 3 i Forerunner 920 XT).

Garmin Connect besplatna je mrežna zajednica u kojoj možete pohranjivati podatke, planirati svoje treninge i dijeliti svoje rezultate s drugima. Možete vidjeti detaljne metrike plivanja uključujući grafikone otkucaja srca, brzinu plivanja, vrstu zaveslaja, mapiranje i više. Također pratite statistiku aktivnosti: dnevne korake, udaljenost i broj sagorjelih kalorija.

Garmin HRM Tri odličan je mjerač otkucaja srca na prsima za plivanje, fitness, trčanje i vožnju bicikla, s izdržljivim dizajnom i točnim očitanjima.

Otpornost na vodu	5 bankomata (50 m)
Baterija	životni vijek 10 mjeseci (tri treninga po 1 sat dnevno)
Cijena	$129,99

Robustan dizajn
Pogodan za kupanje
Radi s Garmin satovima

Skup
Samo ANT+ (bez Bluetooth LE)

Prekrasan i mali Suunto Smart Belt mjerač otkucaja srca na prsima savršeno se slaže sa sportskim satom Suunto AMBIT3 koristeći Bluetooth 4 Smart LE.

Glavna značajka ovog prsnog mjerača otkucaja srca je da ne prikazuje informacije u stvarnom vremenu zbog nedostatka zaslona, već bilježi sve podatke u memoriju. Možete omogućiti senzor otkucaja srca na remenu pomoću aplikacije kojoj možete pristupiti putem pametnog telefona ili Suunto AMBIT3 pametnog sata. Zatim možete ići vježbati: trčati, plivati, vježbati. Točni podaci o otkucajima srca i potrošenim kalorijama bit će preneseni na softver MOVESCOUNT za bilježenje i naknadnu analizu. Također morate isključiti uređaj putem softvera.

Budući da mjerač otkucaja srca ima Bluetooth tehnologiju, također će raditi s mnogim drugim aplikacijama za fitness na iOS-u i Androidu.

Suunto Smart Belt je najmanji Bluetooth Smart kompatibilni senzor brzine otkucaja srca na tržištu koji mjeri vaš otkucaj srca uz veću udobnost i točnost.

Kompaktan, udoban
Pruža točne podatke
Vodootporan
Kompatibilan s iOS-om i Androidom
Radi s popratnom aplikacijom na pametnom telefonu

S vremenom gubi elastičnost, što dovodi do lošeg kontakta s kožom, a posljedično i netočnih podataka
Loše dizajnirana i nespretna aplikacija MOVESCOUNT

Polar H10 mjerač otkucaja srca na prsima ima ugrađenu memoriju, koja može pohraniti jednu sesiju treninga do 65 sati prije sinkronizacije s vašim telefonom. Senzor se uključuje pomoću aplikacije na pametnom telefonu, a zatim na kraju treninga možete vidjeti podatke o otkucajima srca.

Nedostatak zaslona na uređaju za pojas ne daje povratnu informaciju u stvarnom vremenu. Stoga ga možete koristiti s kompatibilnom opremom za vježbanje iste tvrtke, kao i Polar pametnim satovima i cikloračunalima. H10 se spaja s većinom modernih pametnih telefona (iOS, iPhone i Android) putem Bluetootha i radi s fitness aplikacijama.

Polar H10 ne prati spavanje, dnevnu aktivnost niti broji korake, ali kada se upari s Polar sportskim satom, očitavanje vaše izvedbe učinit će puno boljim. A s V800 možete dobiti podatke o otkucajima srca tijekom plivanja.

Tvrtka je poznata po dobrim performansama svojih proizvoda, zbog čega prsni mjerač otkucaja srca Polar ima izvrsnu reputaciju pouzdanosti i točnosti i počasno mjesto u našoj ocjeni.

Otpornost na vodu	3 bankomata (30 m)
Baterija	zamjenjiv (CR2025), 400 sati
Cijena	$89

Ugodan za nošenje
Točna očitanja otkucaja srca
dobro vrijeme život baterije
Vodootporan
Radi s aplikacijama trećih strana
Ne zahtijeva korištenje pametnog telefona
Prenosi podatke o otkucajima srca GoPro Hero 4 i 5 akcijskim kamerama

Plaćene zajedničke značajke u izvornoj aplikaciji
Visoka cijena

Prsni remen MZ-3 ima jedinstven pristup korištenju podataka o otkucajima srca. Koristi broj otkucaja srca za nagrađivanje korisnika na temelju njihovih individualnih razina napora. U osnovi, dobivate rezultate na temelju otkucaja u različitim rasponima otkucaja srca. Broj bodova se povećava kako se povećava vaš intenzitet.

Aplikacija sadrži statistiku natjecatelja, gdje možete usporediti svoje bodove s prijateljima i poznanicima. Ovaj pristup igri može se primijeniti na bilo koju vježbu, bilo da ste veslač, trkač ili biciklist.

Tragač se uključuje kada detektira kontakt s kožom. Neće biti problema s pražnjenjem baterije ako zaboravite isključiti mjerač otkucaja srca putem aplikacije na pametnom telefonu, kao što je slučaj s drugim remenčićima za prsa. Ali postoji rizik pokretanja mjerača otkucaja srca jednostavnim držanjem na dlanu. U tom slučaju uređaj emitira karakterističan signal kada se uključi i isključi. zvučni signal obavijestiti korisnika.

Budući da MZ-3 prati vaš otkucaj srca, a ne vaše pokrete ili korake, može se primijeniti na bilo koji sport – čak i plivanje, jer je vodootporan do 5 ATM. MZ-3 ima omogućen ANT+, što mu omogućuje rad s aplikacijama trećih strana kao što su Strava ili MapMyFitness, što vam omogućuje strujanje podataka o otkucajima srca i GPS rutama dok trčite ili vozite bicikl. Tu je i sportski sat MyZone MZ-50, koji se može upariti s narukvicom za pružanje statistike uživo tijekom treninga.

Ako trebate motivaciju kao i točan pokazatelj koliko se trudite, preporučujemo MyZone MZ-3. Trud je nagrađen. To MyZone MZ-3 čini pouzdanim izborom za svakoga, od fitness početnika do profesionalaca.

Otpornost na vodu	5 bankomata (50 m)
Baterija	7 mjeseci
Cijena	$130

Natjecateljski element platforme MyZone motivira i potiče
Točna očitanja otkucaja srca
Multisport svestranost
Dugo trajanje baterije

Nije uvijek vidljivo da je tracker uključen
Može skliznuti tijekom plivanja i intenzivne vježbe
Izvorna aplikacija treba dodatne značajke
Visoka cijena

Većina mjerača otkucaja srca koristi punjive baterije. Međutim, neki koriste baterije veličine baterija za satove, koje ponekad zahtijevaju zamjenu.
Nisu svi monitori otkucaja srca vodootporni. Ako želite plivati s trakom za prsa, odaberite onu koja je namijenjena vodenim aktivnostima.
Za čišćenje zaslona monitora i senzora otkucaja srca, nježno ih obrišite mekom krpom. Za uklanjanje tvrdokornih mrlja najprije lagano navlažite krpu.
Koristite toplu vodu sa sapunom za čišćenje pojaseva. Osušite pojaseve na suncu.

Usporedna tablica karakteristika

Za mobilne uređaje koristite horizontalno pomicanje tablice


Baterija	Zamjenjiva baterija CR2032	Zamjenjiva baterija CR2032	Zamjenjiva CR2025 baterija	Zamjenjiva baterija CR2032	USB, litijska baterija
Život baterije	Do 12 mjeseci	10 mjeseci (tri treninga po 1 sat dnevno)	Do 500 sati	Do 400 h	7 mjeseci trajanja baterije po punjenju
Otpornost na vodu	IPX7 (vodootporan do 10 ATM)	5 bankomata (50 m)	3 bankomata (30 m)	3 bankomata (30 m)
Senzor		Senzor otkucaja srca, akcelerometar	Senzor otkucaja srca	Senzor otkucaja srca	Senzor otkucaja srca
Veza	Bluetooth 4.0 i ANT+ (dvopojasna tehnologija)	ANT+	Bluetooth	Bluetooth (podržava istodobne veze)	Bluetooth, ANT+
Interna pohrana		Da	Da. Do 3 sata podataka o vježbanju	Da	Da. Do 16 sati podataka o vježbanju
Brzina otkucaja srca	Da	Da	Da	Da	Da
Varijabilnost otkucaja srca	Ne	Da	Ne	Ne	Ne
Praćenje	Kalorije, vertikalna oscilacija i vrijeme kontakta s tlom	Kadenca, duljina koraka, vrijeme kontakta s tlom, ravnoteža vremena kontakta s tlom, vertikalna oscilacija i vertikalni omjer	Podaci o otkucajima srca i potrošenim kalorijama u stvarnom vremenu	Prati broj otkucaja srca s više ciljanih zona, kao i potrošene kalorije, prijeđene korake i udaljenost	Prati otkucaje srca, kalorije i vrijeme
Statistika plivanja	Otkucaji srca	Otkucaji srca	Brzina otkucaja srca	Šalje podatke o otkucajima srca tijekom plivanja uređajima koji podržavaju prijenos od 5 kHz	Ne
Osobitosti	Radi s aplikacijama kao što je RunFit 7 minuta vježbanja i više Prati kadencu tijekom vožnje bicikla kada je uparen s aplikacijom Wahoo Fitness	Posebno dizajniran za triatlonce		Kompatibilan s teretanom u zatvorenom GoPro veza Omogućuje vam odabir omiljene aktivnosti između više od 100 sportskih profila i primanje glasovnih uputa u stvarnom vremenu tijekom vježbanja	Prikaz podataka uživo putem mobilne aplikacije, sata ili opreme za teretanu Mrežni dnevnik s postavljanjem ciljeva, biometrijom, zadacima, statusom i društvenim kanalima

Upamtite: ako ste zabrinuti za svoje zdravlje ili razinu kondicije, obratite se svom liječniku. I uvijek je dobra ideja konzultirati se s osobnim trenerom kada razvijate vježbe i ciljeve. Čuvaj se.

Za praćenje otkucaja srca sva kardio oprema opremljena je senzorima za puls. Sve trake za trčanje su standardno opremljene žičanim senzorima, koji imaju jednostavan dizajn, ali visoku grešku mjerenja.

Demon žičane senzore su najtočniji uređaji za mjerenje pulsa, čija pogreška ne prelazi +/- 1 otkucaj.

Puls je broj dilatacija arterije u trenutku izbacivanja krvi iz srca u jedinici vremena. Valja napomenuti da puls i broj otkucaja srca (HR) nisu ista stvar, iako za tjelesnu zdrava osoba njihove vrijednosti će doista biti iste. Brzina otkucaja srca karakterizira rad donjih dijelova srca (ventrikula) po jedinici vremena (minuta) i može se značajno razlikovati od brzine otkucaja srca. Ovaj fenomen se može primijetiti kada je srčani ritam poremećen (aritmija).

Norme vrijednosti pulsa

Svaka osoba je individualna i vrijednosti otkucaja srca mogu značajno varirati razliciti ljudi. Čimbenik koji utječe na broj otkucaja srca je fizička spremnost, stupanj pripremljenosti srca i organizma u cjelini. Tijelo je složen sustav u kojem srce rješava problem transporta kisika do svih tkiva i organa.

U pravilu se srce treniranih sportaša u mirovanju skuplja mnogo rjeđe nego srce prosječne osobe.

Raspon od 60-90 otkucaja u minuti smatra se normom za zdravu osobu. Kod vrijednosti pulsa ispod 60 otkucaja u minuti javlja se bradikardija, a kod ubrzanih iznad 90 otkucaja javlja se tahikardija. Morate znati da se kod novorođenčeta normalnim smatra povećan broj otkucaja srca do 140 otkucaja u minuti, a puls žene je 5-10 otkucaja veći od muškarca.

Vrijednosti otkucaja srca naglo rastu kada tjelesna aktivnost, tijekom emocionalnih ispada (bijes, strah, uzbuđenje), ovisi o statističkom položaju tijela (stojeći, sjedeći), povećava se nakon jela ili nakon uzimanja određenih lijekova.

Tablica 1 - Prosječna vrijednost otkucaja srca za zdravu osobu.

Dob	Broj otkucaja srca u minuti
Novorođenče	135-140
6 mjeseci	130-135
1 godina	120-125
2 godine	110-115
3 godine	105-110
4 godine	100-105
5 godina	93-100
7 godina	90-95
8 godina	80-85
9 godina	80-85
10 godina	78-85
11 godina	78-84
12 godina	75-82
13 godina	72-80
14 godina	72-78
15 godina	70-76
16 godina	68-72

Zašto je potrebno pratiti otkucaje srca na traci za trčanje?

Kako bi vaše vježbe bile što učinkovitije, morate pratiti otkucaje srca. Zona učinkovitosti izračunava se na temelju vrijednosti maksimalne brzine otkucaja srca (MHR). Za muškarce, MHR = 220 – dob, za žene ova vrijednost je MHR = 226 – dob.

Konvencionalno, ciljne zone mogu se podijeliti u četiri raspona:

Zona općeg zdravstvenog opterećenja (nježni način): 50-60% MHR. Ova zona se preporučuje korisnicima početnicima i osobama koje vode sjedilački način života.
Zona umjerenog opterećenja (opći način): 60-70% od MHR. Prikladno za većinu treninga koji su usmjereni na učinkovito sagorijevanje masti.
Zona visokog opterećenja (napredni način): 70-80% MHR-a. Preporuča se iskusnim osobama s istreniranim srcem, ciljana zona namijenjena je jačanju kardiovaskularnog sustava.
Zona anaerobnog opterećenja (kratkotrajni ekstremni način): 80-90% MHR-a. Preporuča se sportašima koji rade po individualnim programima u prisustvu trenera.

Vrste senzora otkucaja srca za trake za trčanje

Žičani senzori otkucaja srca

Prvi pokušaji električnog mjerenja pulsa pojavili su se početkom 20. stoljeća. Godine 1902. Willem Einthoven je dobio prvi električni srčani signal koristeći strujni galvanometar. Njegova težina instrument za mjerenje bio je 270 kg, ali je princip mjerenja dosegao naše vrijeme. Mjerenja otkucaja srca temelje se na sustavu odvoda (Einthovenov trokut), koji bilježi trenutak električne ekscitacije ventrikula.

Galvanometar korišten za mjerenje otkucaja srca 1902

Moderne trake za trčanje opremljene su žičanim senzorima otkucaja srca. Princip rada takvih senzora je jednostavan: dvije elektrode smještene na rukohvatima mjere razliku potencijala, a informacija se putem žica prenosi do analogno-digitalnog pretvarača (ADC) konzole. Tamo se informacije obrađuju i prikazuju na ekranu.

Nedostatak ovakvog sustava je velika pogreška mjerenja (20-30%), neugodnost korištenja i brzina prikaza stvarnih vrijednosti.

Često se pokaže da se tek nakon 30-40 sekundi držanja senzora mogu procijeniti prave vrijednosti otkucaja srca.

Na rukohvatima konzole nalaze se žični senzori otkucaja srca

Bežični senzori otkucaja srca

Bežični senzori otkucaja srca imaju jednostavan dizajn i brojne prednosti u usporedbi s žičanim uređajima:

Najtočnija mjerenja otkucaja srca. Greška bežičnih senzora +/- 1 otkucaj u minuti
Jednostavnost korištenja. Senzor otkucaja srca pričvršćen je na područje srca pomoću posebnog pojasa. Pomoću dvije elektrode bilježi se razlika potencijala. Preporuča se navlažiti elektrode vodom dobar kontakt. Zatim se radio kanalom prenosi analogni ili digitalni signal koji dolazi do prijemnika konzole i prikazuje se na ekranu.
Mogućnost korištenja kardio ovisnih programa.

Bežični senzori otkucaja srca imaju preciznija mjerenja otkucaja srca. Greška bežičnih senzora +/- 1 otkucaj u minuti

Nedostaci ove metode su beznačajni:

Potreba za korištenjem baterije u senzoru. Uz svakodnevnu obuku, punjenje će trajati 1 godinu.
Neudobnost korištenja kardio pojasa tijekom dugotrajnog treninga.

Najpopularniji bežični senzori otkucaja srca

Koristi se za mjerenje pulsa bežični senzori, koji radi u frekvencijskom području 5 kHz. Senzori mogu biti kodirani (koriste se u fitness sobama) ili nekodirani (namijenjeni za kućnu upotrebu).

Vodeći lider na tržištu monitora otkucaja srca je tvrtka Polarni. Uz njega se na akciji mogu naći i mjerači otkucaja srca brendovi Sigma, Beurer, Oregon, Garmin, Suunto. Najproračunskiji modeli imaju mali skup funkcija i počinju od 500 rubalja. U prosječnom rasponu cijena od 3000 rubalja možete pronaći visokokvalitetne i udobne monitore otkucaja srca. Skupi modeli dizajnirani za intenzivne i profesionalna uporaba, često imaju kodirani signal i prodaju se za oko 20.000 rubalja.

Mnogi modeli traka za trčanje dolaze s bežičnim kardio pojasom, uglavnom tvrtke Polar, koji radi na frekvenciji od 5,4 kHz.

Kako mogu saznati mogu li koristiti bežični senzor otkucaja srca na svojoj spravi za vježbanje?

Prije kupnje trake za trčanje provjerite ima li ovaj model telemetrijski prijemnik otkucaja srca. Takve tehničke informacije mogu se dobiti na službenoj web stranici prodavatelja ili u uputama za rad simulatora.

Spajanje senzora otkucaja srca

Ako se senzor otkucaja srca uključuje prvi put, potrebno je instalirati bateriju, koja je također uključena u komplet. Zatim se površina srčanog senzora u kontaktu s tijelom navlaži vodom i srčani pojas se fiksira na prsima. Nakon uključivanja simulatora, dolazi do automatskog podudaranja uređaja.

Samsung Galaxy S5 je izvrstan moderan pametni telefon, ali ništa u vezi s njim ne iznenađuje više od ugrađenog senzora otkucaja srca, koji je povezan s kompanijskom aplikacijom S Health. Senzor koji ima vrlo mala veličina i nalazi se na stražnjoj strani uređaja odmah ispod kamere te daje vrlo precizne podatke o razini vašeg otkucaja srca. Možete ga prepoznati tijekom jutarnjeg trčanja ili u bilo kojem drugom trenutku. Smislimo kako ga koristiti!

O ČEMU JE ČLANAK?

Radnje

1. Otvorite pregled aplikacije

Učinite to klikom na "Aplikacije" u donjem desnom kutu zaslona.

2. Pokrenite aplikaciju "S Health".

U korisničkom sučelju S Healtha trebali biste vidjeti ikone na vrhu koje vam govore očitanja pedometra, kalorije koje ste izbrojali, kao i unos kalorija koji ste zabilježili u aplikaciji. Ispod ćete vidjeti neke ikone s kojima možete komunicirati.

3. Na glavnoj stranici aplikacije kliknite na Heart Rate

To je zelena ikona s bijelim srcem iznutra.

4. Prstom dodirnite senzor otkucaja srca ispod kamere, postat će crven

Držite ga u ovom položaju nekoliko sekundi dok se podaci ne prebroje. Imajte na umu da prvih nekoliko puta pametni telefon možda neće brojati vaše pokazatelje. Senzor je vrlo osjetljiv na kretanje, vlagu i druge čimbenike. Kako biste poboljšali kvalitetu očitavanja indikatora, preporučujemo sljedeće sljedeće savjete:

Koristite senzor samo sa suhim prstom

Držite prst na senzoru što duže možete. Uzmite si vremena!

Nemojte plakati! Pretjerana buka može utjecati na rad senzora.

Ako se očitanje ne dogodi, pokušajte zadržati dah. Ponekad pomaže.

Ovo je zanimljivo

Prema Samsungu, ugradnja senzora otkucaja srca rezultat je nedavnog trenda pažljivog praćenja zdravlja, a jedna od ideja tvrtke je da su "Samsungovi napori usmjereni na zadovoljenje potreba i preferencija ljudi". Nakon objašnjenja tehničke karakteristike mjerenje otkucaja srca, Samsung govori o tome zašto su pametnim telefonima dodali senzor otkucaja srca umjesto bilo koje druge zanimljive značajke. “Otkucaji srca jedan su od najčešće mjerenih pokazatelja zdravlja. Senzor otkucaja srca omogućuje vam da provjerite u kojem režimu radi vaše srce prije, tijekom i nakon treninga.” Vodeći i nosivi uređaji uvijek su pri ruci, što je potaknulo tvrtku da im doda takvu značajku.

Zbog brojnih zahtjeva čitatelja našeg bloga, uz materijale o samostalnom sastavljanju elektrokardiografa, objavljujemo sve što je potrebno za sastavljanje monitora otkucaja srca. Puls ćemo mjeriti metodom optičke refleksije. Kao senzor koriste se LED i fotodetektor montirani u kućište uređaja. Možete napraviti vlastiti senzor bilo kojeg drugog dizajna (na primjer, senzor "prijenosa" iz štipaljke). Predstavljamo vam prvu javnu (u stvari, osmu eksperimentalnu) verziju uređaja "Pulse Lite".

Poštovani radio amateri, imajte na umu da fotopletizmograf - složeni uređaj, u kojem možete puno pogriješiti tijekom sastavljanja, a neće početi s "dva udarca". Ako namjeravate sastaviti uređaj od onoga što imate pri ruci, zamjenjujući dijelove i vrijednosti prikazane na dijagramu strujnog kruga, imajte na umu da uređaj najvjerojatnije neće raditi. Čak je i kućni kardiograf "ECG Lite" mnogo manje izbirljiv u tom pogledu. Onda ne biste trebali kriviti programere za izgubljeno vrijeme, tekstolit i radio komponente. Ako trebate monitor otkucaja srca koji se sastoji od nekoliko pojačala, LED i fotodetektora, koristite druge sklopove.

Prve poteškoće

Nekoliko riječi o zašto je fotopletizmograf mnogo složeniji od kardiografa sa stajališta dizajna sklopa.

Podsjetimo, elektrokardiograf bilježi električne potencijale izazvane električnom aktivnošću srčanog mišića na tijelu. Ti isti bipotencijali ne razlikuju se mnogo od osobe do osobe, a normalno je amplituda signala (iz udova) 1 ± 0,2 mV.

Pulsograf registrira signale optičkom metodom - fotodetektor bilježi promjenu intenziteta svjetlosti (izvor je LED) koja prolazi kroz prst (ili raspršena njime - za "refleksijski" senzor) uzrokovanu crpni rad naše srce - periodično povećanje opskrbe krvlju tkiva.

Činilo bi se ništa komplicirano, ako ne za dva glavna "ALI". Prokrvljenost, elastičnost krvnih žila, tlak i, što je najvažnije, debljina kože kod ljudi izrazito razlikuju. To dovodi do činjenice da razina konstantnog osvjetljenja fotodetektora (na koju utječe naša koža i veličina naših prstiju) i razina varijabilne komponente (tlak, krvne žile, stanje prokrvljenosti ekstremiteta itd.) .) razlikuju se stotinama puta među različitim ljudima.

Za izradu pulsografa potrebni su vam krugovi za formiranje signala (pokretač) izvora svjetlosti, složena infra-niskofrekventna pojačala (EKG - signal više frekvencije), krugovi koji potiskuju smetnje od stalnog osvjetljenja izvora trećih strana; kao i pametni sklopovi za automatsku kontrolu pojačanja.
Zabave radi, možete usporediti cijene profesionalnih kardiografa i pulsnih oksimetara (potonji su puno skuplji).
Nadam se da smo vas dovoljno uplašili 🙂 da nestane želje da sami sastavite fotopletizmograf. Zar ne nedostaje? Zatim čitajte dalje.

Karakteristike uređaja

Ako ste sve napravili kako treba - bez grešaka na ploči i promjenama strujnog kruga te bez neispravnih dijelova, tada ćete na kraju dobiti uređaj koji će vas oduševiti sljedećim karakteristikama:

registrira pulsni val senzorom koji se sastoji od LED diode i fotodetektora (senzor može biti izrađen za prijenos ili refleksiju);
prenosi signal na računalo putem USB-a, a računalni softver može mnogo toga:
izračunava trenutni broj otkucaja srca;
Obavlja analizu konture pulsnog vala i analizu varijabilnosti otkucaja srca;
bilježi fotopletizmogram bilo kojeg trajanja u datoteku;
provodi automatiziranu dijagnostiku (baza podataka o dijagnozi je prilagodljiva);
ispisuje rezultate istraživanja.

Ograničenja ovog kompjuteriziranog pulsografa:

ne radi s Nellcor štipaljkama ili kopčama za uši iz Aliexpressa!
ne radi s najnovijom verzijom Pulse Lite Control!
ne mjeri oksigenaciju!

Ponavljam još jednom: strujni krug, ploča i firmware monitora otkucaja srca je prva dobro otklonjena verzija fotopletizmografa "Pulse Lite", tako da ne radi s Nellcor štipaljkom, a ne radi ni s najnoviju verziju softvera. Ne planiramo “otvoriti” najnoviju verziju pulsografa Pulse Lite.

Sve za vlastitu proizvodnju

Dijagram strujnog kruga i sve što vam je potrebno za izradu pločice kod kuće koristeći LUT (u pdf formatu) preuzmite s ovog linka. Arhiva sadrži, osim dijagrama strujnog kruga, spremne za ispis (imajte na umu da ne morate ništa zrcaliti, ispišite bez skaliranja, tj. 1:1!) gornju i donju stranu ploče, kartu prolaza ( pogled odozgo i odozdo), elementi karte lokacije.

Trikovi pri konstruiranju sklopnih rješenja

Autor ovih redaka pretpostavlja da ste već preuzeli i vidjeli električni krug fotopletizmografa. Ako čitate dalje, to znači da želja za izradom uređaja još nije nestala, a to ne može nego veseliti :) Samo takvim upornim čitateljima otkrit ćemo glavne tajne stvaranja našeg uređaja. Tako da kružni dijagram fotopletizmograf je postao razumljiviji, razjasnimo najvažnije tehnička rješenja i razloge koji su nas potaknuli da ih uvedemo u naš uređaj.

Već smo izrazili jedan od problema fotopletizmografije - osjetljivost uređaja na osvjetljenje iz izvora trećih strana, čiji je utjecaj vrlo teško isključiti tako očitom upotrebom filtarskih krugova, jer korisni signal leži u isti frekvencijski raspon kao niskofrekventne smetnje (od djelića do desetaka herca) . Za pojačanje korisnog signala (fotopletizmograma) odlučeno je koristiti princip modulacije - demodulacije, koji je sljedeći:

Korisni signal prenosimo u područje visokih frekvencija. U tu svrhu, LED se ne napaja DC, i promjenjiva, frekvencija 5 kHz. Na taj način nastaje nosivi signal visoke frekvencije. Kada prolazi kroz prst, intenzitet svjetlosti (pulsira na frekvenciji od 5 kHz) se mijenja zbog periodičnih fluktuacija u opskrbi krvlju. Posljedično, fotodetektor prima RF signal moduliran po amplitudi korisnim fotopletizmogramskim signalom.
Dalje, sasvim je sigurno i relativno jednostavno filtrirati niskofrekventne smetnje uzrokovane vanjskim osvjetljenjem, budući da se spektar korisnog signala nalazi u HF području (5 kHz).
RF signal pojačavamo klasičnim pojačalima pomoću jeftinih operacijskih pojačala.
Provodimo detekciju amplitude kako bismo izdvojili korisni niskofrekventni signal (omotnicu).
Filtriramo i pojačavamo signal niske frekvencije.

Problem broj 2 (različita prokrvljenost, debljina koža itd.) riješeni su implementacijom automatskog podešavanja pojačanja visokofrekventnog i niskofrekventnog stupnja pojačala.

Zapravo, sve su to trikovi koji su, s jedne strane, zakomplicirali shemu do sramote, s druge strane, omogućili stvaranje fotopletizmografa koji stabilno bilježi pulsni val ne samo od pacijenta tko ga je razvio, ali od svih koji ga žele, a koji je izgrađen na temelju jeftinih elektroničkih komponenti dostupnih u svakoj trgovini radiodijelova koja drži do sebe.

Objašnjavamo dizajn sklopa

Sada prijeđimo na detalje. Fotopletizmograf se napaja s računala putem USB kabela. Galvanska izolacija uređaja od računala nije implementirana jer nema električnog kontakta s pacijentom prilikom snimanja pulsa. Pojačani impulsni pretvarač snage temeljen na NCP1406 regulatoru pojačanja, čiji je izlaz spojen na udvostručivač napona s središnja točka, spojen na zajedničku GND žicu, osigurava bipolarno napajanje ± 4V za stazu pojačanja, oscilator i LED drajver. Kontroler se napaja odvojeno od cijelog analognog dijela preko 3.3V linearnog stabilizatora NCP1117ST33T3G, budući da za rad uređaja s PC-a preko USB-a (uređaj radi kao HID-kompatibilan uređaj), razine D+ i D- na kontroleru linije ne bi smjele prelaziti 3,3 V. Možete, naravno, instalirati 3,3 V zener diode na D+ i D- linije, oslobađajući višak napona, ali to dovodi do nepotrebne potrošnje, a samo po sebi, razdvajanje krugova napajanja analognih i digitalnih dijelova uvijek je plus.

Generator temeljen na TL072 op-amp čipu (stupanj DA1:A) generira sinusoidalni signal, LED pogonski pogon (DA1:B) osigurava struja kroz LED čija je jakost proporcionalna izlaznom naponu generatora. Zajedno, oscilator i drajver daju pulsirajući izlaz od 5 kHz iz X1 LED s minimalnim visokim harmonicima. Napajanje LED pravokutnim impulsima dovodi do značajnog izobličenja korisnog signala višim harmonicima nakon detekcije, zbog čega LED napajamo sinusnim valom.

Fotodioda je uključena u načinu fotonaponske ćelije (bez vanjskog obrnutog napona), R29 je otpornik opterećenja koji vam omogućuje povećanje brzine senzora kada je uključen na ovaj način. Kondenzatori C29 i C36 omogućuju vam uklanjanje istosmjerne komponente signala, koja je uzrokovana stranim svjetlom. Nakon prvog stupnja RF pojačanja postavlja se rezistivni razdjelnik upravljan mikrokontrolerom (na digitalni potenciometar MCP41010 upravljan preko SPI sučelja).
Budući da je MCP41010 napajanje unipolarno (+4V), RF signal pomičemo na pola napajanja (R35-R37). Nakon prigušivanja signala razdjelnikom (s razinom prigušenja postavljenom od strane ATMega kontrolera), uklanjamo konstantnu prednapon kondenzatorom C31 i primjenjujemo RF signal na ulaz RF pojačala s frekvencijski selektivnim krugovima u povratnoj sprezi (s maksimalno pojačanje na 5 kHz), a zatim na amplitudni detektor VD7-R28 -C28 za izdvajanje željenog PPG signala (demodulacija).

Razina slabljenja signala otpornim razdjelnikom u RF putu odabire se na temelju vrijednosti konstantne komponente koju mjeri ADC regulatora na izlazu ADC_AMP detektora.

Nakon detekcije amplitude, korisni signal se šalje u op-amp repetitor, koji služi za usklađivanje otpora, i niskofrekventno pojačalo pomoću kompozitnog tranzistora VT1-VT2. Darlingtonov sklop omogućuje postizanje minimalne razine infra-niskofrekventnog šuma s visokim pojačanjem niskofrekventnog signala. Nakon niskofrekventnog stupnja pojačanja, signal se dovodi do digitalnog potenciometra MCP41010 i zadnjeg stupnja pojačanja DA2:A. Razina prigušenja signala potenciometrom odabire se na temelju ljuljanja signala izmjerenog na ADC ulazu ADC_IN kontrolera.

Digitalni dio fotopletizmografa izgrađen je na bazi mikrokontrolera AVR ATMega48 obitelji. Regulator provodi automatsko podešavanje pojačanje visokofrekventnih i niskofrekventnih kaskada, mjeri signale na ADC kanalima (konstantna komponenta PPG-a nakon demodulacije ADC_AMP i pojačani signal pulsograma ADC_IN).

Rezultat je da je krug fotopletizmografa daleko od trivijalnog. Nema nepotrebnih detalja i električne veze. Ako namjeravate koristiti naš firmware za monitor otkucaja srca i naš PC program, nemojte ništa mijenjati u krugu. Ako trebate samo ideje, ali planirate implementirati vlastiti uređaj s vlastitim softverom, samo naprijed i eksperimentirajte za svoje zdravlje!

Programiranje mikrokontrolera

Kontroler se programira preko X3 in-circuit konektora za programiranje preko SPI sučelja pomoću programatora STK-500, ucGoZillla, USBtiny ili dr. Za flash kontrolera trebat će vam i okruženje Atmel AVR Studio, koje se može preuzeti s službena Microchipova web stranica.

Prilikom programiranja mikrokontrolera, postavite postavke u skladu sa slikama zaslona u nastavku (obratite pozornost na ovu točku kako ne biste pretvorili kontroler u "ciglu").

Što je moguće

Koristite dijagram (ili njegove dijelove) u bilo kojem od svojih projekata (uključujući komercijalne).
Izradite računalni fotopletizmograf za sebe i svoje voljene, za znanstvene eksperimente i druge dobre svrhe.
Napišite u komentarima na web mjestu probleme ili uspjehe u sastavljanju uređaja.
Sve nejasnoće, netočnosti ili nepotpune materijale o sastavljanju fotopletizmografa prijavite u komentarima.
Prijavite u komentarima na web stranici o moguće greške u materijalima o sastavljanju pulsografa.
Predložite u komentarima razumnija tehnička rješenja za probleme registracije pulsnog vala.
Podijelite informacije o sastavljanju uređaja na tematskim blogovima i forumima s vezom na izvorni izvor.
Ostavite link na našu web stranicu kao zahvalu autorima projekta.

Što ne raditi

Zatražite izvorne kodove za firmware i PC programe :)
Zahtijevaj da pišemo Dodatni materijali bilo kakav sadržaj na temu računalni fotopletizmograf ( tehnički zadatak, poslovni plan, diploma, putovnica proizvoda itd.).
Zatražite postavljanje otvorenih materijala na skupštini Najnovija verzija računalni fotopletizmograf "Pulse Lite".
Promijenite krug pulsografa po vlastitom nahođenju, a zatim grdite programere zbog neradnog rezultata.
Kritizirati sklopovna rješenja bez teških argumenata i razumnih prijedloga.

Na internetu možete lako pronaći jednostavnije i jeftinije sklopove senzora otkucaja srca. Naš uređaj nije za one koji samo žele “provesti večer uz lemilo i igrati se s otkucajima srca.” Ovdje smo objavili dijagram našeg osmog prototipa fotopletizmografa, tako da možemo sa sigurnošću reći da će ovaj uređaj omogućiti registraciju pulsnog vala uz minimalnu razinu šuma kod velike većine ljudi. Ne morate okretati gumbe trimera da vidite puls na zaslonu. Na temelju oblika pulsnog vala možete izračunati indekse krutosti i refleksije, a ne samo trenutni broj otkucaja srca (pogotovo jer će program učiniti sve za vas). Ovaj uređaj nije kineska igračka, s "nedovršenim" softverom i nepravilnim firmwareom, a ne zanat napravljen visećom instalacijom sa "stare žice". Ovo je punopravni računalni fotopletizmograf, koji može postati pouzdan pomoćnik u pitanjima objektivnog praćenja vašeg zdravlja.

Hvala vam na pažnji prema našem razvoju i sretno u sastavljanju vašeg kućnog pulsografa!

dijagram monitora otkucaja srca dijagram fotopletizmografa pulsni oksimetar uradi sam mjerač pulsa uradi sam dijagram fotopletizmografa kupi fotopletizmograf kupi vedapulse shema Eldar senzor pulsa sam dijagram senzora pulsa

Puls su ritmičke vibracije stijenki krvnih žila koje se javljaju tijekom kontrakcija srca. Mjerenje pulsa vrlo je važno za dijagnozu kardiovaskularne bolesti. Važno je pratiti promjene otkucaja srca kako bi se spriječilo preopterećenje tijela, posebno tijekom bavljenja sportom. Jedan od razumljivih parametara pulsa je brzina pulsa. Mjereno u otkucajima u minuti.

Razmotrimo dostupni senzor za mjerenje otkucaja srca - senzor pulsa (Slika 1).

Slika 1. Senzor otkucaja srca

Ovo je analogni senzor koji se temelji na metodi fotopletizmografije - promjena optičke gustoće volumena krvi u području mjerenja (primjerice prst ili ušna resica), zbog promjena u protoku krvi kroz krvne žile ovisno o faza srčanog ciklusa. Senzor sadrži izvor svjetlosti (zelena LED dioda) i fotodetektor (slika 2), čiji se napon mijenja ovisno o volumenu krvi tijekom pulsiranja srca. Ovaj grafikon (fotopletizmogram ili PPG dijagram) ima oblik prikazan na Sl. 3.

Slika 2.

Slika 3. Fotopletizmogram

Senzor pulsa pojačava analogni signal i normalizira ga u odnosu na prosječnu vrijednost napona napajanja senzora (V/2). Senzor otkucaja srca reagira na relativne promjene u intenzitetu svjetla. Ako količina svjetlosti koja pada na senzor ostane konstantna, veličina signala ostat će blizu sredine ADC raspona. Ako se bilježi veći intenzitet proučavanja, tada krivulja signala ide gore; ako je intenzitet manji, tada se, naprotiv, krivulja spušta.

Slika 4. Snimanje otkucaja pulsa

Koristit ćemo naš senzor pulsa za mjerenje brzine pulsa, bilježeći interval između točaka na grafikonu kada signal ima vrijednost od 50% amplitude vala u trenutku kada puls počinje.

Specifikacije senzora

Napon napajanja - 5 V;
Potrošnja struje - 4 mA;

Spajanje na Arduino

Senzor ima tri izlaza:

VCC - 5 V;
GND - uzemljenje;
S - analogni izlaz.

Za spajanje senzora pulsa na Arudino pločicu potrebno je spojiti S kontakt senzora na analogni ulaz Arduina (slika 5).

Slika 5. Spajanje senzora otkucaja srca na Arduino ploču

Primjer upotrebe

Razmotrimo primjer određivanja vrijednosti frekvencije pulsa i vizualizacije podataka o srčanom ciklusu. Trebat će nam sljedeći dijelovi:

Arduino Uno ploča
senzor otkucaja srca

Prvo spojite senzor otkucaja srca na Arduino ploču prema sl. 6. Na Arduino ploču učitajte skicu iz Ispisa 1. U ovoj skici koristimo biblioteku iarduino_SensorPulse.

Ispis 1 //site // povezivanje knjižnice #include // instanciranje objekta // spajanje na pin A0 iarduino_SensorPulse Pulse(A0); void setup() ( // pokretanje serijskog porta Serial.begin(9600); // pokretanje senzora pulsa Pulse.begin(); ) void loop() ( // ako je senzor spojen na prst if(Pulse. check(ISP_VALID)= =ISP_CONNECTED)( // ispis analognog signala Serial.print(Pulse.check(ISP_ANALOG)); Serial.print(" "); // ispis vrijednosti pulsa Serial.print(Pulse.check(ISP_PULSE) )); Serial.println( ); ) else Serial.println("greška"); ) Izlazni podaci u Arduino monitor serijskog porta (Sl. 6).

Slika 6: Analogna vrijednost i izlaz otkucaja srca na serijski monitor.

Za dobivanje grafa fotopletizmograma na ekranu računala koristit ćemo Arduino korisnicima dobro poznato programsko okruženje Processing, slično kao Arduino IDE. Skinimo skicu (PulseSensorAmped_Arduino_1dot1.zip) na Arduino ploču, a skinimo skicu (PulseSensorAmpd_Processing_1dot1.zip) iz Processinga na računalo. Primit ćemo podatke koji se prenose s Arduino ploče na serijski port u Processingu i izgraditi graf (slika 7).

Slika 7. Vizualizacija podataka u Obradi.

Još jedna opcija vizualizacije (za Mac računala) je program Pulse Sensor. Također prima podatke koji dolaze na serijski priključak od Arduina (preuzmite skicu PulseSensorAmped_Arduino_1dot1.zip) i prikazuje grafikon, razinu signala i vrijednost pulsa (Sl. 8).