Новый датчик SFH7060 от компании Osram Opto Semiconductors разработан для измерения частоты сердечного пульса и уровня насыщения крови кислородом. Устройство предназначено для устройств фитнес-трекинга: интеллектуальных часов, фитнес-браслетов и других портативных приложений.

SFH7060 обеспечивает высокое качество сигнала и обладает низким энергопотреблением. Областью применения датчика являются различные мобильные устройства, такие как интеллектуальные часы и фитнес-браслеты, непрерывно контролирующие уровень физической нагрузки. SFH7060 является дальнейшим развитием оптического датчика SFH 7050. Он выполняет аналогичные функции, но отличается пониженным энергопотреблением и более высоким качеством выходного сигнала. Датчик состоит из пяти светодиодов: трех зеленых, одного красного и одного инфракрасного, а также одного высокочувствительного фотодиода большого размера, который оптически изолирован от излучателей непрозрачным барьером.

Устройство работает по принципу отражения света. Некоторая часть света, попадая на кожу, поглощается кровеносными сосудами и окружающей кожной тканью. Остальной свет возвращается в фотодетектор. Измерение степени поглощения различных длин волн излучаемого светодиодами света используется для определения частоты сердечного пульса и уровня насыщения крови кислородом.

Эффективность и надёжность измерения частоты пульса
Зеленый свет наилучшим образом подходит для измерения пульса на запястье. SFH7060 содержит три зеленых светодиода с длиной волны излучения 530 нм, выполненных по новейшей высокоэффективной технологии UX:3 от Osram Opto Semiconductors. Оптимальная рабочая точка излучателей соответствует прямому току 20 мА, при этом мощность светового потока достигает 3.4 мВт, а уровень падения напряжения на одном кристалле равна 3.2 В. Увеличенная мощность светового потока по сравнению с SFH7050 лучшим образом сказалась на качестве выходного сигнала датчика и стабильности измерения пульса. Низкое энергопотребление способствует росту времени работы устройства от аккумулятора.

Более точное измерение уровня кислорода в крови
Уровень кислорода в крови измеряется на основе степени поглощения излучения от красного (длина волны 660 нм) и инфракрасного (длина волны 940 нм) светодиодов. Качество измерения зависит в значительной степени от достижимого отношения сигнал/шум и линейности фотоприемника. Встроенный в датчик фотодиод с эффективным размером чувствительной поверхности 1.3 мм x 1.3 мм наиболее полно отвечает данному требованию. Кроме того, за счет увеличенного по отношению к модели SFH7050 расстояния прохождения света между двумя излучателями и фотодетектором излучение глубже проникает в кожу, прежде чем попадет на фотодиод, что приводит к повышенной стабильности сигнала и улучшает соотношение сигнал/шум. Как и у предшественника, в данном датчике применяется специальный красный светодиод с погрешностью длины волны излучения не более ±3 нм для обеспечения точности измерения. При этом ширина спектра излучения зеленых и инфракрасного светодиодов составляет 30 нм.

Внутренняя архитектура SFH7060

Отличительные особенности:

• Корпус, объединяющий в себе несколько схем: три зеленых, один красный и один инфракрасный излучатель и один фотодетектор
• Компактные размеры (Ш x Д x В): 7.2 мм x 2.5 мм x 0.9 мм
• Наличие светового барьера для предотвращения перекрестных оптических помех
• Улучшенная геометрия для оптимального качества сигнала
• Длина волны излучения: 530 нм (красный) / 660 нм (зеленый) / 940 нм (инфракрасный)
• Выходная мощность светового потока (для зеленого светодиода) при прямом токе 20 мА: 3,4 мВт
• Чувствительная область фотодетектора: 1,7 мм²
• Диапазон рабочих температур: от -40°C до +85°C

Область применения:

• Измерители пульса
• Пульсоксиметрия
• Портативные приборы (интеллектуальные часы, фитнес-трекеры и др.)
• Мобильные устройства

 

Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку

 

Документация на SFH7060 (англ.)