Università degli Studi di Pavia
Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica
e delle Telecomunicazioni
Progetto di un apparato
per pulsiossimetria ottica
in riflessione
Relatore: Prof.ssa Carla Vacchi
Correlatore: Ing. Daniele Scarpa
Luca Fanori
Pulsiossimetro commerciale
Sonda di acquisizione
Pulsiossimetro commerciale
Svantaggi:
o
o
alta sensibilità della misura alla variazione della
temperatura e stato emotivo;
lontananza della sonda dal cuore, a cui si
associa una risposta tardiva dello strumento a
variazioni repentine del livello di saturazione.
Pulsiossimetro progettato
Fotodiodo
Sonda progettata
Pulsiossimetro progettato
Vantaggi:
o
o
Applicazione della sonda in un punto in cui la
temperatura rimane costante;
Applicata vicino al cuore, la sonda rileva
istantaneamente le variazioni relative all’ossigenazione
del sangue.
Vincoli del progetto
Un apparecchio di:
o
Piccole dimensioni;
Leggero;
o
Poco costoso;
o
o
Affidabile e preciso;
o
Alimentato a singola batteria.
Specifiche tecniche
1,5 Hz
φR
φR
φIR
DC
PIC1
1,5 Hz
PIC2
SD
φIR
Amplificatore di
10ms
transimpedenza
DC
Due canali
Filtro:
PIC
SD:
indipendenti:
2
1:
o
filtra
converte
accensione
memorizza
laelaborazione
componente
i campioni
ei dati
spegnimento
dei
per
continua
in modo
segnali
l’elaborazione
eche
dei
il rumore
o amplifica
siamo elaborati
due
riflessi
la componente
LED da PC AC
f = 50 Hz
duty-cycle = 25 %
Schema del circuito
Il pulsiossimetro è costituito da due parti:
o
Sonda di acquisizione
o
Scheda di elaborazione
Schema del circuito
o
Scheda di elaborazione
Condensatori
Interruttore
PIC16F84A
TLE2426
Filtro R
Filtro IR
PIC16F877A
Diagrammi di Bode
Implementazione del progetto
Scelta del posizionamento dei fotodiodi
2 cm
1 cm
LED
Fotodiodi
Implementazione del progetto
E un’unica basetta?
Bottom
Top
Performance
70% di saturazione
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
1
414
827 1240 1653 2066 2479 2892 3305 3718 4131 4544 4957 5370 5783 6196
IR DC
R AC
R DC
IR AC
Performance
Periodo
Pulsazione
700
600
500
IR DC
R AC
R DC
IR AC
400
300
200
100
0
1
3
5
7
9
11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35
Performance
70% livello di
saturazione
Performance
Pulsiossimetro progettato
Pulsiossimetro commerciale
Campagna di testing
Numerose sessioni di test su un ampio campione di
persone di sesso ed età differenti che hanno
permesso di apportare progressivi miglioramenti.
Prossimi passi del progetto
o
Scelta di nuovi componenti per perseguire una
minor dissipazione di potenza;
o
Individuazione di soluzioni tecniche nuove dirette
ad una migliore qualità della misura;
o
Elaborazione dati.
Università degli Studi di Pavia
Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica
e delle Telecomunicazioni
Progetto di un apparato
per pulsiossimetria ottica
in riflessione
Relatore: Prof.ssa Carla Vacchi
Correlatore: Ing. Daniele Scarpa
Luca Fanori