Датчики и сенсоры в часах и браслетах здоровья HEALTHBAND

Часы и браслеты здоровья HEALTHBAND стали настоящим прорывом в области контроля за здоровьем. Внутри наших устройств работают различные датчики, которые помогают вам следить за состоянием своего организма. Но что это за датчики и как они работают? Перед вами обзорная статья, которая призвана познакомить вас с миром анализаторов и микроэлектронных устройств. Каждый подраздел текста ссылается на подробный разбор той или иной технологии. Обратите на это внимание. Итак, приступим!

Фотоплетизмограф - это оптический датчик, который используется для измерения изменения объема крови в сосудах и капиллярах кожи. Этот датчик излучает свет зелёного спектра, а затем анализирует отраженный свет для определения количества крови, протекающей через сосуды. Зеленый свет абсорбируется гемоглобином крови в большей степени, чем другие спектры, что позволяет эффективно отслеживать изменения в объеме крови. При пульсации крови в сосудах и капиллярах в зоне излучения датчика происходит изменение количества света, отраженного в фотоловушку фотоплетизмографа. Эти изменения регистрируются, интерпретируются и выводятся на экран устройств в виде информации о пульсе, вариабельности (HRV) или давлении пользователя. На базе данного датчика также основана работа функции сигнализатора тахикардии.
Тема фотоплетизмографии и принцип работы датчика подробно рассмотрены в статье.

Функция ЭКГ или электрокардиография позволяет представить электрическую активность сердца в графическом виде, а именно в виде диаграммы. Этот датчик может предоставить важную информацию о работе вашего сердца. В наших часах стоят датчики, которые могут уловить до 12 аномалий в работе сердца.
Принцип работы сенсора ЭКГ основан на способности сердца проявлять электрическую активность. Каждое сокращение сердечной мышцы происходит благодаря генерации электрического импульса в самом сердце. Эти импульсы начинаются в синусовом узле, затем проходят по проводящей системе сердца, вызывая сокращение сердечных камер.
В часах и браслетах здоровья присутствуют два кардиоэлектрода. Для правильной работы сенсора необходимо контактировать одновременно с двумя электродами на протяжении всего времени измерения. Один электрод расположен обычно на нижней поверхности устройства, а второй на боковой или фронтальной поверхности.
Электрические импульсы сердца прекрасно проходят через ткани тела, и их можно зарегистрировать на поверхности кожи. Вот почему возможно использовать датчик ЭКГ в часах или браслетах.
Подробнее о электрической активности сердца и принципе работы сенсора ЭКГ вы можете прочитать здесь.

Пульсоксиметр - это устройство, которое используется для определения уровня насыщения кислородом (SpO2) в крови. Этот параметр является важным показателем состояния здоровья, так как недостаток кислорода в крови может привести к серьезным проблемам, включая ухудшение работы мозга и других важных органов.
Принцип работы пульсоксиметра основан на разнице в степени поглощения оксигемоглобина (гемоглобина, насыщенного кислородом) и дезоксигемоглобина (гемоглобина, не насыщенного кислородом) красного и инфракрасного спектра.
Пульсоксиметр излучает свет двух длин волн. Одна волна находится в красном спектре, а другая - в инфракрасном. Кровь, насыщенная кислородом, поглощает больше инфракрасного света и меньше красного, в то время как кровь с низким уровнем кислорода наоборот, поглощает больше красного света и меньше инфракрасного.
По мере прохождения света через ткани, часть его поглощается, а часть отражается и регистрируется датчиками. Измеряя относительное количество поглощенного красного и инфракрасного света, пульсоксиметр может определить процент оксигемоглобина в крови.
Детально мы рассмотрели принцип работы пульсоксиметра в отдельной статье.

Акселерометр - это датчик, который измеряет ускорение. Это позволяет устройству отслеживать вашу физическую активность, включая шаги, бег и другие виды движения. Он также может помочь определить ориентацию устройства (например, находится ли гаджет в вертикальном или горизонтальном положении).
Датчик относится к классу микроэлектромеханических систем (МЭМС). В основу работы акселерометра заложен второй закон Ньютона. Когда устройство (в нашем случае, смарт-часы или браслет) начинает двигаться, на него действует сила, вызывающая ускорение. Это ускорение приводит к смещению подвижной массы в акселерометре, которое затем измеряется. Подробнее здесь.
Важно отметить, что акселерометр измеряет линейное ускорение. В наших устройствах мы используем трёх осевые акселерометры, совмещенные в одном корпусе с гироскопом и термометром.

Гироскоп представляет собой МЭМС устройство, способное определять изменения в угловом положении объекта относительно определённой инерциальной системы отсчёта и таким образом точно определить его позицию в пространстве. Сердце интегрального гироскопа - две подвижные частицы (грузы), которые непрерывно движутся (осцилируют) в противоположных направлениях, поддерживаемые упругой подвеской. Источником колебаний подвижной массы являются гребенчатые электростатические двигатели.
Анализируя данные полученные от акселерометра и гироскопа устройства могут достаточно точно определять различные виды движения пользователя и положение гаджета в пространстве. Умные часы и браслеты могут отличить бег от поездки на велосипеде или прогулки.
Принцип работы и подробное описание строения интегрального гироскопа можно изучить здесь.

Термометр - это сенсор который измеряет температуру. В часах и браслетах здоровья он используется для мониторинга вашей телесной температуры. Некоторые модели часов и браслетов от HEALTHBAND, например, Biomer BT68 и Health Watch Pro №80 и 80M могут измерять температуру в подмышечной впадине, подобно медицинским термометрам.
Термометр – это одна из важных функций, предоставляющая информацию о текущей температуре тела пользователя. Датчик температуры, как правило, использует принцип терморезистора для измерения температуры.
Терморезистор в наших устройствах расположен в одном корпусе с акселерометром и гироскопом. Когда температура тела пользователя меняется, это изменение температуры влияет на сопротивление терморезистора. Эти изменения затем считываются и преобразуются в цифровой формат, который отображается на экране устройства.
Тепло тела воздействует на специальный термопод, который выполнен в виде пластины, расположенной на нижней поверхности устройств и постоянно контактирует с кожей пользователя. Тепло от термопода передаётся на терморезистор. Подробнее читайте здесь.

Такой датчик установлен в профессиональные часы здоровья с датчиком давления Health Watch Pro №80M. Эта модель часов поставляется в комплекте с специальной манжетой. Датчик давления здесь работает на основе принципа осциллометрии - наиболее распространенного метода измерения артериального давления в наручных тонометрах. В часах с датчиком давления используется специальный сенсор, который регистрирует изменение объёма накаченной воздухом манжеты при каждом сокращении сердца.
Данный датчик помогает получить точные данные о систолическом и диастолическом давлении пользователя, что позволяет лучше контролировать состояние сердечно-сосудистой системы. Кроме того, Health Watch Pro №80M могут непрерывно отслеживать давление в течение дня, что позволяет увидеть его динамику и определить, какие факторы могут вызывать его повышение или снижение.

С помощью этих датчиков устройства для мониторинга здоровья могут предоставить ценную информацию о вашем физическом состоянии и образе жизни. Они могут помочь вам отслеживать пульс, давление, уровень кислорода в крови, активность, сон и многое другое. С этими данными вы можете заблаговременно обнаружить критические отклонения показателей здоровья и вовремя обратиться к врачу и пройти медицинское обследование.

Приглашаем вас ознакомиться с нашим ассортиментом ниже: