मेडिकल उपकरणको लागि सेन्सर डिजाइन सरल बनाउने

तापमान सेन्सरका चारवटा सामान्य प्रकारका - थर्मुकोकपल्स उपकरणहरू, प्रतिरोध तापमान उपकरणहरू, थर्मास्टरहरू र तापमान सेन्सर आईडीहरू सम्पर्क-आधारित चिकित्सा डिजाइनहरू हुन्। मुख्यतया, तिनीहरूसित लाइनकोरिवृत्तिको आवश्यकता पर्दैन, तिनीहरूले राम्रो आवाज प्रतिबिचार प्रस्ताव गर्दछन् र अपेक्षाकृत सजिलो छन् र वेन योग्य स्वास्थ्य उपकरणहरूमा एकीकृत गर्न सजिलो छ। सबैभन्दा कम सेविकानको लागि, इन्फ्राड गरिएको थर्मर्रोमीटरहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ।

कुञ्जी प्यारामिटरहरू आकार, शक्ति खपत र थर्मल संवेदनशीलता हुन्। अन्तिम क्लिनिकल-ग्रेड सटीकताका लागि महत्त्वपूर्ण छ किनकि क्षणिक पावर (μw) ले सेन्सरलाई तताउन र गलत पढ्ने कारण दिन्छ। अर्को विचार भनेको ईन्टरफेस (डिजिटल वा एनालग) हो, जसले सम्बन्धित कम्पोनेन्टहरू निर्धारण गर्दछ, जस्तै माइक्रोकोन्ट्रोलर जस्ता सम्बन्धित कम्पोनेन्टहरू।

क्लिनिकल-ग्रेड सटीकता

क्लिनिकल-ग्रेड सटीकता पूरा गर्नुहोस्, औसत अनाज आकार निर्धारणका लागि प्रतिपक्षीय उदाहरण (मानक परीक्षण विधिहरू), उपयुक्त सेन्सरबाट सुरू हुन्छ। म्याक्सिम एकीकृतको अधिकतम MAM50208 डिजिटल तापमान संक्षिप्त, उदाहरणका लागि, सुविधा + 30 डिग्री सेल्सियसबाट +0 डिग्री 700 डिग्री सेल्सियस कम गर्न। (म्याक्सिम एकीकृत एनालग उपकरणहरू अगस्त 2021 मा अधिग्रहण उपकरणहरू द्वारा अधिग्रहण गरिएको थियो।) उपकरणहरू 2x2x0.75mm मापन गर्दछ र पातलो 10PIN LGA प्याकेज (चित्र 1) मा छन्। आईसीएसले 1.7 वोन -.6..vev को आपूर्ति भोल्टबाट सञ्चालन र सञ्चालनमा 677700 भन्दा कमको रूपमा सञ्चालनबाट सञ्चालन गर्दछ।

यो महत्त्वपूर्ण छ कि सेन्सरको आफ्नै तापमानले वेनाम उपकरणको मापन पढाइलाई असर गर्दैन। सेन्सर आईसीको तातो, जुन प्याकेजको माध्यमबाट पीसीबीबाट यात्रा गर्दछ, सेन्सर मर्दछ र सटीकतालाई असर गर्न सक्छ। तापक्रम सेन्सर आईसीमा, यो तातो प्याकेजको अन्डरसाइडमा धातु थर्मल प्याडको माध्यमबाट आयोजित गरिन्छ, ताजाताइटिक तताउने परिणामस्वरूप। यसले अन्य पिनहरूमा र बाहिर थर्मल सवालमा र बाहिरपट्टि मापनसँग हस्तक्षेप गर्न सक्छ।

त्यहाँ परजीवी बुटिंग प्रतिरोध गर्न को लागी एक धेरै प्रविधिहरु छन्। पातलो ट्रेकहरू सेन्सर आईसीबाट टाढा थर्मल संकुचित कम गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। डिजाइनरहरूले प्याकेजको शीर्षमा तापमान मापन गर्न सक्दछन्, आईसी पिनहरूबाट सकेसम्म सकेसम्म सकेसम्म, थर्मल प्याड प्रयोग गर्नु भन्दा। यो अधिकतम &008080808080802208 डिजिटल तापमानको संपर्ककहरूका लागि मामला हो।

अर्को विकल्प अन्य इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरू पनि तापमान मापन मा आफ्नो प्रभाव कम गर्न को लागी सकेसम्म लामो तत्व बाट टाढा राख्नु हो।

थर्मल डिजाइन विचार

वेयर उपकरणहरूमा तापक्रम स्रोतबाट थर्मल एक्लोसन सुनिश्चित गर्न तापमान-सेन्सर-सेन्सर तत्व र प्रयोगकर्ताको छाला बीच राम्रो थर्मल मार्ग हुनुपर्दछ। प्याकेजको मुनिको स्थानले पीसीबीको लागि दयनीय बिन्दुबाट मार्ग धातु ट्र्याकहरूको लागि चुनौतीपूर्ण बनाउँदछ।

प्रणालीलाई डिजाइन गर्नुपर्दछ ताकि सेन्सर सम्भव भएसम्म लक्ष्य तापमान मापन गर्न सकेसम्म नजिक छ। Max30208 सेन्सरहरूको प्रयोग गर्दै, वेन योग्य डिजाइनहरू र चिकित्सा प्याचहरूले फ्लेक्स वा अर्ध-कठोर पीसीबीहरू प्रयोग गर्न सक्दछन्। MAX30208 डिजिटल तापमान सेन्सरहरू सपाट लचिलो केबल वा सपाट प्रिन्टर केबल प्रयोग गरेर माइक्रोकोन्ट्रोलरको सिधा जडान हुन सक्छ।

यो तापमान सेन्सर आईसीलाई पीसीबीको फ्लेक्स साइडमा राख्न आवश्यक छ, जसले छाला र सेन्सरको सतह बीच थर्मल प्रतिरोधलाई कम गर्दछ। डिजाइनरहरूले पनि फ्लेक्स बोर्डको मोटाईलाई कुशल फ्र्याक्सिंग र राम्रो सम्पर्कको लागि मोटिएको हुनुपर्दछ।

डिजिटल तापमान सेन्सरहरू सामान्यतया I2C सिरियल ईन्टरफेसको माध्यमबाट माइक्रोकोन्ट्रोलरहरूसँग सम्बन्धित छन्। उदाहरणका लागि अधिकतम म्याक्स -208080808080808080808082-शब्दले पहिलो पटक 2 को तापक्रम पठनहरू प्रदान गर्नको लागि 2-शब्द प्रयोग गर्दछ, प्रत्येकले दुई बाइट्स समावेश गर्दछ। यसले माइक्रोकोन्ट्रोलरलाई शक्ति संरक्षण गर्न विस्तारित अवधिहरूको लागि सुत्न अनुमति दिन्छ (चित्र 2)। मेमोरी-म्यापिड रेजिस्टरहरू पनि सेन्सरलाई उच्च र कम थ्रेसरी डिजिटल तापमान अलार्म प्रदान गर्न अनुमति दिन्छ।

एक सामान्य उद्देश्य इनपुट / आउटपुट पिन चयन योग्य स्थिति बिट्सको लागि अवरोध उत्पन्न गर्न अर्को कन्फिगर गर्न सकिन्छ।

कारखाना क्यालिब्रेसन

धेरै डिजिटल तापमान सेन्सरहरू कारखाना-क्यालिब्रेट हुन्, एक वर्षमा एक पटक रिबलिबरिनको आवश्यकतालाई हटाउँदै, धेरै लिजा ताप्कि color सेयर्सहरूको मामला हो। यसले आउटपुट लाइनमा लाइनर गर्न सफ्टवेयर विकास गर्न आवश्यक छ, साथै क्षेत्रीय र ठीक-ट्यूनल सर्किट गर्न। थप रूपमा, यसले बहु सटीक कम्पोनेन्टहरूको आवश्यकतालाई हटाउँछ र प्रतियोगिता मैडचचको जोखिमलाई न्यून गर्दछ।

एएमएसबाट तापमान संस्थानहरूको Ass221x परिवार कारखाना क्यालिब्रेट र एकीकृत लाइनर (चित्र)) हो। यो आठ I2C ठेगानाहरू एकल बसमा आठ सम्भावित तातो स्पटहरूमा एक बसमा आठ सम्भावित तातो ठाउँहरूमा निगरानीको लागि। सिरियल ईन्टरफेस र बहु ​​I2C ठेगानाहरूले प्रोटोटाइपिंग र डिजाइन प्रमाणिकरण सजिलो बनाउँदछ।

संस्करणहरू सही ± 0.2 डिग्री सेल्सियस, ± 0.4 डिग्री सेल्सियस र ± 0.8 डिग्री सेल्सियस उपलब्ध छन्। स्वास्थ्य-सम्बन्धित अनुगमन प्रणालीहरूको लागि, शुद्धता ± 0.2 ° c भित्र पर्याप्त छ (AS6212-allt-l)। सबै asp221x उपकरणहरू 1bot बिट +40 डिग्री सेल्सियस मा सानो भिन्नताहरू पत्ता लगाउन + 125 ° c मा + 125 ° C अपरेटिंग दायरा।

AST21X मापन 1.5mm2 मा र एक वेफर स्तर चिप प्याकेज मा आउँछ। भोल्टेज आपूर्ति गर्न 1.711 रुपैयाँको साथ संचालन 1 4μveve orglo को साथ स्ट्यान्डबाईमा, AST22-Alllt-heaterive plocty attery-pavered अनुप्रयोगहरूमा उपयुक्त।

कम

अंडरराइमहरु अवरमा परिवेश तापमान र एक वस्तु को तापक्रम मा गैर-सम्पर्क तापमान प्रदर्शन गर्दछ।

त्यस्ता थर्रमेमिटरहरूले 0 केलीविन (निरपेक्ष शून्य) उपकरणको अगाडि एक वस्तु द्वारा उत्सर्जन गरे। डिटेक्टरले उर्जालाई एक विद्युत संकेतमा रूपान्तरण गर्दछ र परिवेशको तापक्रमको कारण हुने भिन्नताहरूको क्षतिपूर्ति राख्दछ।

एक उदाहरण MLX9061414141414041 गोलो-ट्रु-टीयू मेलेक्स्यासिसबाट थ्ररेड गरिएको। यसले एक इन्फ्रार्ड थ्ररेड थर्मोप्लेट डिटेक्टर चिप र एक सर्तको सर्त चिपलाई एक to-39 packement प्याकेज (चित्र 4) मा एकगरि। त्यहाँ एक कम आवाज प्रम्प्टिफायर, 1 17-बिट एनाइटु र डिजिटल स dis ्घन प्रोसेसर र डिजिटल स ris ्ग्रेसन प्रोसेसर हो।

इन्फ्राग्रेड थर्मामीटरहरू कारखानाको तापमान -40 डिग्री सेल्सियसको दायराका लागि क्यालिब्रेट छन् - to 85 ° C (एम्पलिए) वस्तु तापमानको लागि .2 382.2 डिग्री सेल्सियस। रूपान्तरण 0.5 ° c कोठाको तापमानमा 0.5 ° C हो।

सेन्सर एक डिजिटल साम्बू आउटपुटको साथ क्यालिब्रेट गरिएको छ र 0.02 डिग्री सेल्सियसको रिजोलुसन हो। वैकल्पिक रूपमा, डिजाइनरहरूले 10 दबिंग पल्स चौडाई मोडुलशन (pwm) डिजिटल आउटपुट (pwm) डिजिटल आउटपुटको रूपमा 0.14 डिग्री सेल्सियसको प्रस्तावना)

विकास सहयोग

Max30208 सेन्सरहरू अधिकतम 2002208evsys # मूल्यांकन प्रणाली द्वारा समर्थित छन्, जसमा म्याक्स 2002208 तापमान सेन्सर आईसी (चित्र 5) समात्न फ्लेक्स pcb समावेश गर्दछ। Max32330fthr माइक्रोकोन्ट्रोलर बोर्ड र अधिकतम: 020208 ईन्टरफेस बोर्ड हेडर मार्फत जोडिएको छ। मूल्यांकन हार्डवेयर प्रदान गरिएको USC केबल प्रयोग गरेर पीसीमा जडित हुन सक्छ। प्रणालीले स्वचालित रूपमा आवश्यक उपकरण ड्राइभरहरू स्थापना गर्दछ जुन अप किट सफ्टवेयर डाउनलोड गर्न को लागी तयार छ।

धेरै स्थानहरूमा शरीरको तापक्रम मापन गर्न को लागी Max3022228008 तापमान आईसीएस एक डन्डी-चेन ठेगानाहरू एकल ब्याट्री र हिज्जे माइक्रोकोन्ट्रोलर हो। प्रत्येक तापक्रम सेन्सर माइक्रोकोन्ट्रोलरले नियमित रूपमा दुबै स्थानीय र सम्पूर्ण-शरीर तापमानको प्रोफाइल सिर्जना गर्न।

विकासकर्ताहरूले Mlx906114 वटा संसरित सेन्सरको साथ प्रयोगको लागि Mikroeleticka बाट Mikroeletrytrona बाट mikroeletrytrona बाट प्रयोग गर्न सक्दछन्।यसले Mlx90614141sf-AAA एकल क्षेत्रलाई hemrocunrirmer बोर्डरलाई या त micruneus I2C रेखा वा pwm लाइन मार्फत hemormancer मोड्युल बनाउँदछ (चित्र 6)।

BV बोर्डको लागि -40 डिग्री सेल्सियसको लागि क्यालिब्रेट गरिएको छ 85 85 ° C परिवेश तापमान र -700 ° c मा + 380 ° c वस्तु तापमान प्रतियोगिता।

लेखक को बारेमा

बिल वाश उत्पादन प्रबन्धक, डिइ-कुञ्जी इलेक्ट्रोनिक्स हो