Sensor de Pulso: Princípio de Funcionamento e Suas Aplicações

20 de julho de 2023 0 Comentários Leitura: 6 min

O conhecimento das informações da frequência cardíaca é muito útil ao fazer exercícios, estudar, etc. Mas, a frequência cardíaca pode ser complicada de calcular. Para superar esse problema, o sensor de pulso ou sensor de batimentos cardíacos é usado. Este é um sensor plug & play projetado principalmente para placa Arduino que pode ser usado por fabricantes, estudantes, desenvolvedores, artistas que podem utilizar as informações de pulsação em seus projetos. Este sensor usa um sensor de pulso óptico fácil junto com amplificação e cancelamento de ruído para fazer um circuito. Ao usar este circuito, podemos obter leituras de batimentos cardíacos rápidas e confiáveis. Este circuito pode ser operado com corrente de 4mA e tensão de 5V para uso em aplicações móveis.

Sumário

O que é o Sensor de Pulso?

O sensor mencionado também é conhecido como sensor de batimentos cardíacos ou sensor de frequência cardíaca. Ele é utilizado conectando-se a ponta do dedo ou ao ouvido humano à placa Arduino, permitindo assim um cálculo fácil da frequência cardíaca.

O sensor de pulso inclui um cabo de código de cores de 24 polegadas, clipe de orelha, Velcro Dots-2, adesivos transparentes-3, etc.

Um cabo de código de cores é conectado aos conectores de cabeçalho. Portanto, este sensor é facilmente conectado a um Arduino no projeto sem solda.
O tamanho de um clipe de orelha é o mesmo que um sensor de frequência cardíaca e pode ser conectado usando cola quente na parte de trás do sensor para usar no lóbulo da orelha.
Dois pontos de velcro são dimensionados completamente em direção ao sensor no lado do gancho. Estes são extremamente úteis ao fazer uma tira de velcro para cobrir aproximadamente a ponta do dedo. Isso é usado para cobrir o sensor ao redor do dedo.
Os atacantes transparentes são camadas de proteção usadas para proteger o sensor de orelhas e dedos suados. Este sensor inclui três orifícios na região da borda externa para que você possa conectar facilmente qualquer coisa a ele.

Especificações do sensor de pulso

As principais especificações deste sensor incluem principalmente o seguinte.

Este é um sensor de detecção de batimento cardíaco e taxa de pulso biométrico
Seu diâmetro é 0,625
Sua espessura é de 0,125
A tensão de operação varia de +5V, caso contrário, +3,3V
Este é um sensor tipo plug and play
A utilização atual é de 4mA
Inclui os circuitos como Amplificação e Cancelamento de Ruído
Este sensor de pulso não é aprovado pelo FDA ou médico. Portanto, é usado em projetos de nível de estudante, não para fins comerciais em aplicativos de saúde.

Configuração de pinos

O sensor de pulsação inclui três pinos que serão discutidos abaixo.

Pino 1 (GND): Fio de cor preta – É conectado ao terminal GND do sistema.
Pino 2 (VCC): Fio de cor vermelha – É conectado à tensão de alimentação (+5V caso contrário +3,3V) do sistema.
Pino 3 (Sinal): Fio de Cor Roxa – É conectado ao sinal o/p pulsante.

Como funciona o sensor de pulso?

O sensor de pulso funciona de forma simples e baseia-se em um princípio básico. O sensor possui duas superfícies: na primeira, estão conectados o diodo emissor de luz (LED) e o sensor de luz ambiente; na segunda, encontra-se o circuito responsável pelo cancelamento e amplificação do ruído.

O LED é posicionado acima de uma veia no corpo humano, como a ponta da orelha ou do dedo, e deve estar diretamente sobre a camada da veia. Assim que o LED é posicionado sobre a veia, ele começa a emitir luz. Com o coração bombeando, há um fluxo de sangue nas veias. Portanto, ao verificar o fluxo sanguíneo, também podemos verificar os batimentos cardíacos.

Quando o fluxo sanguíneo é detectado, o sensor de luz ambiente recebe mais luz, pois ela é refletida pelo fluxo sanguíneo. Essa pequena variação na luz capturada pode ser analisada ao longo do tempo para determinar a frequência dos batimentos cardíacos.

Como usar o sensor de pulso Arduino?

A conexão adequada desse sensor é crucial, pois todos os componentes eletrônicos estão expostos diretamente a ele. É necessário proteger o sensor utilizando cola quente, tiras de vinil ou outros materiais não condutores.

É importante evitar operar esses sensores com as mãos molhadas. A superfície plana do sensor deve ser posicionada diretamente sobre o topo da veia e pressionada suavemente. Geralmente, fitas ou clipes de velcro são utilizados para garantir a fixação adequada.

Para utilizar esse sensor, é possível conectá-lo a uma placa Arduino. Após a conexão, é necessário fornecer a alimentação utilizando os pinos VCC e GND. A tensão de operação desse sensor é de +5V ou 3,3V. Uma vez que o sensor esteja conectado à placa de desenvolvimento, como o Arduino, é possível utilizar o código disponível prontamente no Arduino para facilitar a programação. Recomenda-se consultar o site do Arduino para obter informações sobre a interface com o sensor de pulso e exemplos de codificação disponíveis.

Aplicações do sensor de pulso

As aplicações do sensor de frequência de pulso incluem o seguinte.

Este sensor é usado para monitoramento do sono
Este sensor é usado para monitoramento de ansiedade
Este sensor é usado no monitoramento remoto do paciente ou sistema de alarme
Este sensor é usado em bandas de saúde
Este sensor é usado em consoles de jogos complexos

Assim, trata-se de Sensor de Pulso (Sensor de Batimentos Cardíacos/Frequência Cardíaca). é um hardware de código aberto e plug-and-play. Este sensor pode facilmente incluir informações de pulsação ao vivo em seus projetos. Este sensor inclui dois circuitos como uma amplificação óptica e uma eliminação de ruído. A conexão deste sensor no lóbulo da orelha, caso contrário, na ponta do dedo, pode ser feita usando um clipe e conecte-o à placa Arduino. Para que a frequência cardíaca possa ser facilmente medida. Esses sensores são usados por desenvolvedores, estudantes, fabricantes, atletas, artistas, etc.

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