CPR-FS01 سنسوری با دقت بسیار بالا و ضخامت بسیار کم است که بر پایه فناوری پیشرفته فیلم مقاومتحساسبهنیرو (FSR) ساخته شده است. این سنسور بهطور خاص برای نظارت بر کیفیت تنفس مصنوعی و قلبی-ریوی (CPR) و سیستمهای بازخورد طراحی شده است.
این سنسور میتواند نیروی فشار واردشده بر قفسه سینه را به دادههای عمق فشار قفسه سینه در زمان واقعی و دقیق تبدیل کند و ورودی اولیه قابل اعتمادی را برای الگوریتمهای اصلی فراهم آورد.
این سنسور دارای طراحی سبکوزن، انعطافپذیر و نازکی است که ادغام آن را در مانکنهای CPR، پدهای فشار، دستگاههای قابل حمل با قابلیت ارائه بازخورد یا تجهیزات پیشرفته پشتیبانی از زندگی تسهیل میکند؛ بدین ترتیب خطاهای ناشی از قضاوت انسانی در عمق و نرخ فشار در شرایط اضطراری بهطور مؤثری کاهش مییابد و در نتیجه سهم CPR با کیفیت بالا افزایش مییابد.
ویژگیهای فنی اصلی
اصول حسگری: مقاومتحساسبهنیروی (FSR) با حساسیت بالا؛ مقاومت بهصورت غیرخطی با افزایش نیروی اعمالشده کاهش مییابد.
ساختار: ساختار پلیمری ضخامتکم با قابلیت انعطافپذیری و دوام عالی. خروجی: سیگنال آنالوگ مقاومتی؛ نیازمند مدار شرایطدهی سیگنال خارجی (مانند تقسیمکننده ولتاژ یا تقویتکننده عملیاتی) برای تبدیل به سیگنال استاندارد ولتاژ/جریان. مناسب برای ادغام: دارای رابطهای پین استاندارد و لایه چسبنده در پشت، که نصب و ادغام سریع را تسهیل میکند.


۱. عملکرد حسگری عمق فشار قفسه سینه
سیگنال نیروی سنسور پس از کالیبراسیون سیستم و پردازش الگوریتمی، باید شاخصهای عملکردی زیر مربوط به عمق فشار (فشردگی) را که بر اساس استانداردهای تولیدکنندگان اصلی دستگاههای پزشکی تعریف شدهاند، برآورده کند:
محدوده حسگری: متناظر با عمق فشار ۱٫۵ سانتیمتر تا ۸٫۰ سانتیمتر.
محدوده مؤثر: متناظر با عمق فشار ۱٫۵ سانتیمتر تا ۸٫۰ سانتیمتر.
دقت: در محدوده مؤثر، دقت ±۰٫۵ سانتیمتر یا ۱۰٪ (هر کدام بزرگتر باشد) است.
وضوح: ۰٫۱ سانتیمتر.
محدوده کاری هدف: طبق دستورالعملهای اورژانسی، سنسور باید عمق فشار توصیهشده برای بزرگسالان (۵ تا ۶ سانتیمتر) را بهدرستی پایش کند.
۲. عملکرد حسگری نرخ فشار و بازگشت
پارامترهای زیر را میتوان از سیگنال نیروی پویای خروجی سنسور محاسبه کرد:
محدوده نرخ: قادر به پایش نرخ فشار از ۴۰ تا ۱۶۰ فشار در دقیقه (cpm) است.
نرخ هدف: متناظر با نرخ توصیهشده در دستورالعملها، یعنی ۱۰۰ تا ۱۲۰ فشار در دقیقه است.
تشخیص بازگشت: سنسور قادر به تشخیص لحظهای است که نیروی فشردگی بهطور کامل آزاد شده و به حالتی نزدیک به صفر رسیده است؛ این قابلیت برای تعیین اینکه آیا بازگشت کامل قفسه سینه انجام شده است، بهکار میرود تا پر شدن مناسب قلب قبل از انقباض (Pre-filling) تضمین گردد.
۳ ویژگیهای الکتریکی
موارد زیر پارامترهای الکتریکی اصلی سنسور هستند که برخی از آنها به مقادیر معمول محصولات مشابه FSR ارجاع داده شدهاند:
مقاومت اولیه (بدون بار): بیش از ۱۰ مگااهم
مقاومت در محدوده کامل اندازهگیری: در صورت اعمال حداکثر نیرو میتواند به کمتر از ۱۰ کیلو اهم کاهش یابد.
زمان پاسخ: کمتر از ۵ میلیثانیه، که امکان ثبت فرآیند پویای فشردهسازیهای سریع CPR را فراهم میکند.
تکرارپذیری: کمتر از +۳٫۰٪ (در محدوده کامل اندازهگیری).
مصرف توان: مصرف توان استاتیک بسیار پایین؛ جریان کاری معمولی کمتر از ۰٫۵ میلیآمپر.
۴ مشخصات مکانیکی و محیطی
مشخصات فیزیکی:
منطقه فعال حسگری: قطر ۱۲٫۷ میلیمتر (دایرهای استاندارد).
ضخامت کلی: کمتر از ۰٫۳ میلیمتر.
سیمهای رابط: کابل استاندارد دو هستهای با روکش محافظ، به طول ۱۰۰ سانتیمتر (قابل تنظیم بر اساس نیاز مشتری).
اتصالدهنده: اتصالدهنده استاندارد اختیاری سه پینی (مانند JST) برای اتصال و قطع آسان.
شرایط عملیاتی:
دمای کاری: ۰ درجه سانتیگراد تا +۵۰ درجه سانتیگراد.
رطوبت کاری: ۱۰٪ تا ۹۵٪، بدون تشکیل شبنم.
دمای نگهداری: ۳۰- درجه سانتیگراد تا +۷۰ درجه سانتیگراد.
۴٫۱ عمر مکانیکی
در شرایطی که فشارهای استاندارد CPR را شبیهسازی میکند (عمق فشار ۵ تا ۶ سانتیمتر، نرخ ۱۱۰ بار در دقیقه)، این حسگر میتواند بیش از ۱۰۰٬۰۰۰ دوره فشار مداوم را تحمل کند، بدون اینکه کاهش عملکرد از ۱۰٪ مقدار اولیه فراتر رود.
۴٫۲ انطباق با مقررات و استانداردها (راهنمایی برای ادغام نهایی دستگاه)
بهعنوان یک مؤلفه برای تجهیزات الکتریکی پزشکی، این سنسور بهگونهای طراحی شده است که به مشتریان (سازندگان دستگاهها) در رعایت الزامات نظارتی بینالمللی و منطقهای اصلی زیر کمک کند. پس از ادغام این سنسور در دستگاه نهایی، مشتریان موظفاند گواهینامهٔ مربوط به کل دستگاه را اخذ نمایند:
ایمنی الکتریکی: IEC 60601-1/EN 60601-1 (الزامات عمومی برای ایمنی اساسی و عملکرد ضروری تجهیزات الکتریکی پزشکی).
سازگاری الکترومغناطیسی (EMC): IEC 60601-1-2/YY 0505-2012 (الزامات و آزمونهای مربوط به سازگاری الکترومغناطیسی تجهیزات الکتریکی پزشکی).
آزمونهای محیطی: توصیه میشود دستگاه نهایی مطابق با الزامات گروه محیط آبوهوایی II و گروه محیط مکانیکی II در استانداردهایی مانند GB/T 14710 یا معادل آن (مانند سری IEC 60068-2) مورد آزمون قرار گیرد؛ این آزمونها شامل آزمونهای دماهای بالا و پایین، رطوبت گرم، لرزش، ضربه و حملونقل میشود.
RoHS: این محصول با دستورالعمل اتحادیه اروپا RoHS 2011/65/EU و اصلاحیههای آن مطابقت دارد که استفاده از مواد خطرناک را محدود میکند.
مدار کاربردی معمول
سنسور نیازمند یک مدار بیرونی ساده برای پردازش سیگنال است.
توصیه میشود از یک مقاومت بار سری (RL) برای تبدیل تغییر مقاومت سنسور به خروجی ولتاژ (Vout) استفاده شود.
مقدار RL (معمولاً بین ۱۰ کیلو اهم تا ۱۰۰ کیلو اهم) باید بر اساس رابطه مشخصشده سیستم مشتری برای تبدیل نیرو به ولتاژ، محدوده ADC و حساسیت مطلوب بهینهسازی شود.