2012年8月16日木曜日

脈拍計の原理は反射型赤外線フォトインタラプタそのもの

脈拍を測る機械が売られています.値段は1000円ぐらい.センサー部分を指でつまむと、脈拍が毎分60回とか表示されます.
いったいこれの原理はどうなってるんだと思い、バラして調べたことがあります.
センサーの原理は、赤外線で動く反射型フォトインタラプタ↓そのものでした.2つの凹部が見えますが、片方が赤外LED、もう一方が赤外線センサです.ヘリカルスキャン装置を設計していたときには、リールモータの回転検出センサとしてよく使ってた安価なデバイスです.安価なセンサ+オペアンプでアナログフロントエンドを構成できますから製品が¥1000ぐらいと安いのもわかります.
ところで赤外線の反射率でどうして脈拍をカウントできるのでしょうか?
下図は指に赤外線を放射し、反射波を受信している様を表しています.人の皮膚の色は、脈拍の度ごとに毛細血管内の赤血球が密になったり疎になったりを繰り返しているので、赤くなったり白くなったりを脈拍周期で繰り返しているんです.なので皮膚の赤色の増減を高感度にセンスするとそれが脈拍と同じ周期なんです.
実際に、脈拍計の赤外センサの受光部をオシロで観測すると、脈拍と同期した数mVの電圧がピコピコするのを観測できました.光学測定なのでAC50Hzノイズが混入しませんからSNRも良好でした.

こんな特許を個人で保有したらお金が儲かってさぞやおいしかろうと思いました.

3 件のコメント:

  1. 謎の認定製作スタッフ2012年8月17日 22:50

    わかりやすい原理解説ありがとうございます。
    仕事に役立てられるか検討してみます。

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  2. あ、そうゆう業界の方でしたか.シンプルイズザベストな解決策があるもんだと目から鱗だったんです.

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  3. こんばんは 透過型で色から溶存酸素を計れるのがあるそうです。

    さて例のHDDですが、だめもとなら 2個一 基板とメカを取り替えて出来る場合があるようです。

    同じ型番の同一サイズで基板がBIOSから認識されると、読める場合もあるようです。
    機械部分は開けずに基板の交換は割と簡単なようです。

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