PULSEOKSİMETRE CİHAZI

                           

         Kalp atışını gözlemlemek için birçok yöntem geliştirlmiştir.Bu devrelerin çoğu ışığın soğurulması prensibine göre oluşturulmuş,hastanelerde çok karşılaştığımız mandala benzeyen,insanların parmağına takarak ölçüm aldıkları pulseoksimetre problarının ana çalışma  prensibi de budur.Fakat bu cihaların asıl amacı nabız ölçmekten ziyade kandaki oksijen oranının ölçümüdür.

Devremizde, iki dalga boyunda LED ve foto alıcı (foto diyot ya da foto transistör) bulunmaktadır. Şekildeki probun bir tarafında 660nm Kırmızı ve 940nm Kızılötesi LED bulunur. Diğer tarafında ise foto diyot (PIN diyot) bulunmaktadır. İki uç için, diğer iki uç da LED'ler için ayrılmış. LED'ler için ayrılan şapkayı kutuplandırılarak LED'ler arası geçiş yapılıyor. Probu parmağımıza taktığımızda bu iki LED'ler sırasıyla iletime ve kesime götürülür. LED'lerden çıkan ışık, kanda bulunan hemoglobin ve hemoglobinde bulunan oksijen moleküllerinin miktarına göre, farklı dalga boylarında ışıkları çeşitli seviyelerde soğurur. (Lambert Kanunu) Bir miktar soğurulduktan sonra foto diyot gelir ve burada bir akım akışına sebep olur. Artan kandaki oksijen miktarı belirlenir. Parmaktaki hemoglobin seviyemiz; Kan akışı ve nabız ile ilgilidir.Bu cihazlar da kandaki oksijen miktarını ölçmek nabzı da ölçerler.

Led sürüş devreleri

Devrenin ilk kısmında; Hb ve HbO2 yi sürmek için iki led sürüş devresi kullanılır.

I = Vin / R

Ledin darbeli çalışmasını sağlatan sistem de aşağıdaki gibidir.

 Zamanlayıcı Devresi

Fotodiyoda iletilen dalganın hangi ledden geldiğini anlamak için bir zamanlayıcı kullanmamız gerekir.Bu zamanlama devresini de 555 entegresi ile yapabiliriz.

C = 22 nF, Ra = 56kΩ ve Rb = 3.3kΩ ayarlayarak;

Dalgalardan ikisini birbirinden ayırt edebilmek için birini önce ters çevirip daha sonra zamanlayıcıdan geçiririz.Ledin ne kadar yanacağı iki nokta arası mesafeye bağlıdır.Bu mesafe az olmalıdır.

Bu işlemleri tamamladıktan  sonra fotodiyottan gelecek olan akımı ,akım voltaj çeviricisi ile çevirerek,akımdaki titreşimler azaltılabilir.

Akım Voltaj Çeviricisi

Bulunan anlardaki değerleri,o anlığına bir süre sabit tutmamız gerekir.SAR temelli çeviriciler,merdiven çeviriciler ile bu sağlanabilir.

Örnekle ve Tut Devresi

İlk aşamada Vin çıkış verir ve Kondansatör üzerindeki voltaj sabit kalır.Kırmızı ve infrared ledler için iki tane  örnekle tut devresi kullanılır.Her ikisi de bir devredeki mosfet çalışırken diğeri çalışmaz durumda olacak şekilde hareket ederler.

Bu sistem 4066 entegresi kullanılarak hazır olarak da  yapılabilir.

Otomatik Kazanç Kontrolü sağlamak için,Vin voltaj seviyesini çıkan sinyale göre çevirilmelidir  ki kişiden kişiye doğru ölçüm daha iyi yapılabilsin.Örneğin ,kırmızı sinyalden ölçüm alınıp Vin’e ekleme yaparak bu sağlanabilir.