CPR-FS01 ist ein hochpräziser, ultradünner Sensor auf Basis fortschrittlicher Force-Sensitive-Resistor-(FSR-)Folientechnologie. Er wurde speziell für Systeme zur Überwachung und Rückmeldung der Qualität von Herz-Lungen-Wiederbelebungsmaßnahmen (CPR) entwickelt.
Dieser Sensor wandelt die auf die Brust ausgeübte Kompressionskraft in Echtzeit in genaue Daten zur Brustkompressionstiefe um und liefert zuverlässige Rohdaten als Eingang für zentrale Algorithmen.
Der Sensor zeichnet sich durch ein leichtes, flexibles und dünnes Design aus, das eine einfache Integration in CPR-Manikins, Kompressionsauflagen oder tragbare Feedbackgeräte sowie in fortschrittliche Lebenserhaltungssysteme ermöglicht und dadurch Fehler bei Kompressionstiefe und -frequenz, die durch menschliches Urteilsvermögen in Notfallsituationen entstehen, wirksam reduziert – was den Anteil an qualitativ hochwertiger CPR erhöht.
Kern-technische Eigenschaften
Messprinzip: Hochsensitiver kraftsensitiver Widerstand (FSR); Der Widerstand nimmt nichtlinear mit zunehmender aufgebrachter Kraft ab.
Aufbau: Ultradünne Polymer-Dickfilmschicht mit hervorragender Flexibilität und Haltbarkeit. Ausgang: Analoger widerstandsbasierter Signal-Ausgang; erfordert eine externe Signalaufbereitungsschaltung (z. B. Spannungsteiler, Operationsverstärker) zur Umwandlung in ein normiertes Spannungs- bzw. Stromsignal. Integrationsfreundlich: Bietet standardisierte Stiftanschlüsse und eine Klebeschicht auf der Rückseite, was eine schnelle Montage und Integration ermöglicht.
1 Leistung der Brustkompressions-Tiefenmessung
Das Kraftsignal des Sensors muss nach Systemkalibrierung und Algorithmusverarbeitung die folgenden Leistungsindikatoren im Zusammenhang mit der Kompressionstiefe erfüllen, unter Bezugnahme auf Standards führender Hersteller medizinischer Geräte:
Messbereich: Entspricht einer Kompressionstiefe von 1,5 cm bis 8,0 cm.
Wirksamer Bereich: Entspricht einer Kompressionstiefe von 1,5 cm bis 8,0 cm.
Genauigkeit: Innerhalb des wirksamen Bereichs beträgt die Genauigkeit ±0,5 cm oder 10 % (je nachdem, welcher Wert größer ist).
Auflösung: 0,1 cm.
Zielbetriebsbereich: Gemäß den Notfall-Richtlinien sollte der Sensor die empfohlene Kompressionstiefe für Erwachsene von 5–6 cm präzise überwachen.
2 Kompressionsrate und Rückstoß-Erfassungsleistung
Die folgenden Parameter können aus dem dynamischen Kraftsignal berechnet werden, das vom Sensor ausgegeben wird:
Ratenbereich: Erfasst Kompressionsraten von 40 bis 160 Kompressionen pro Minute (cpm).
Zielrate: Entspricht der Richtlinien-empfohlenen Rate von 100–120 Kompressionen pro Minute
Rückstoßerfassung: Der Sensor kann erkennen, wenn die Kompressionskraft vollständig auf einen nahezu nullwertigen Zustand abgebaut wird; dient zur Bestimmung, ob eine vollständige Brustwandrekompensation erreicht wurde, um eine ausreichende präkardiale Füllung sicherzustellen.
3 Elektrische Eigenschaften
Im Folgenden sind die zentralen elektrischen Parameter des Sensors aufgeführt; einige Werte beziehen sich auf typische Kennwerte ähnlicher FSR-Produkte:
Anfangswiderstand (keine Last): > 10 MΩ
Vollauslenkungswiderstand: Kann bei maximaler Kraftaufbringung auf <10 kΩ absinken.
Ansprechzeit: <5 ms, um den dynamischen Vorgang schneller CPR-Kompressionen zu erfassen.
Wiederholgenauigkeit: <+3,0 % (Vollskala).
Stromverbrauch: Sehr geringer statischer Stromverbrauch; typischer Betriebsstrom <0,5 mA.
4 Mechanische und Umgebungsanforderungen
Physikalische Spezifikationen:
Aktive Erfassungsfläche: Durchmesser 12,7 mm (standardmäßige kreisförmige Form).
Gesamtdicke: < 0,3 mm.
Anschlussleitungen: Standardmäßiges zweikerniges geschirmtes Kabel, Länge 100 cm (auf Kundenwunsch anpassbar).
Stecker: Optionaler standardmäßiger 3-poliger Stecker (z. B. JST) für einfaches Anschließen/Trennen.
Betriebsbedingungen:
Betriebstemperatur: 0 °C bis +50 °C.
Betriebsfeuchte: 10 % bis 95 %, nicht kondensierend
Lagertemperatur: −30 °C bis +70 °C.
4.1 Mechanische Lebensdauer
Unter Bedingungen, die standardmäßige CPR-Kompressionen simulieren (Tiefe 5–6 cm, Frequenz 110 Kompressionen pro Minute), kann der Sensor mehr als 100.000 kontinuierliche Kompressionszyklen aushalten, wobei die Leistungsabnahme 10 % des Ausgangswerts nicht überschreitet.
4.2 Regulatorische und normative Konformität (Hinweise zur endgültigen Geräteintegration)
Als Komponente für medizinische elektrische Geräte ist dieser Sensor darauf ausgelegt, Kunden (Gerätehersteller) bei der Erfüllung der folgenden wichtigsten internationalen und regionalen regulatorischen Anforderungen zu unterstützen. Nach der Integration dieses Sensors in das Endgerät müssen die Kunden eine Zertifizierung des gesamten Geräts vornehmen:
Elektrische Sicherheit: IEC 60601-1/EN 60601-1 (Allgemeine Anforderungen an die grundlegende Sicherheit und wesentliche Leistung medizinischer elektrischer Geräte).
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV): IEC 60601-1-2/YY 0505-2012 (Anforderungen und Prüfungen zur EMV medizinischer elektrischer Geräte).
Umweltprüfungen: Es wird empfohlen, das Endgerät gemäß den Anforderungen an die klimatische Umgebung Gruppe II und die mechanische Umgebung Gruppe II in Normen wie GB/T 14710 oder äquivalenten Normen (z. B. IEC 60068-2-Reihe) zu prüfen, einschließlich Hoch-/Tieftemperatur-, Feuchtheiz-, Vibrations-, Stoß- und Transportprüfungen.
RoHS: Das Produkt entspricht der EU-RoHS-Richtlinie 2011/65/EU und ihren Änderungen zur Beschränkung der Verwendung gefährlicher Stoffe.
Typische Anwendungsschaltung
Der Sensor erfordert eine externe, einfache Signalaufbereitungsschaltung.
Es wird empfohlen, einen seriengeschalteten Lastwiderstand (RL) zu verwenden, um die Widerstandsänderung des Sensors in eine Spannungsausgabe (Vout) umzuwandeln.
Der Wert von RL (typischerweise zwischen 10 kΩ und 100 kΩ) sollte anhand der systemspezifischen Kraft-zu-Spannung-Umrechnungsbeziehung des Kunden, des ADC-Bereichs und der gewünschten Empfindlichkeit optimiert werden.
Dongguan Zhongman Industrial Co., Ltd.
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