CPR-FS01 — это высокоточный ультратонкий датчик, основанный на передовой технологии плёнки резистивных датчиков силы (FSR). Он специально разработан для систем мониторинга и обратной связи по качеству сердечно-лёгочной реанимации (CPR).
Этот датчик преобразует силу сжатия, прикладываемую к грудной клетке, в данные о глубине компрессии в реальном времени и с высокой точностью, обеспечивая надёжный первичный вход для ключевых алгоритмов.
Датчик обладает лёгкой, гибкой и тонкой конструкцией, что обеспечивает простоту интеграции в манекены для обучения CPR, компрессионные прокладки, портативные устройства обратной связи, а также в оборудование для оказания расширенной сердечно-лёгочной реанимации, эффективно снижая ошибки в глубине и частоте компрессий, вызванные субъективной оценкой человека в чрезвычайных ситуациях, и тем самым повышая долю высококачественной СЛР.
Основные технические характеристики
Принцип измерения: высокочувствительный силовой резистивный датчик (FSR); сопротивление уменьшается нелинейно при увеличении приложенной силы.
Конструкция: сверхтонкая полимерная толстоплёночная структура с превосходной гибкостью и долговечностью. Выходной сигнал: аналоговый резистивный сигнал; для преобразования в стандартный напряжённый/токовый сигнал требуется внешняя цепь обработки сигнала (например, делитель напряжения, операционный усилитель). Удобство интеграции: обеспечивает стандартные контактные разъёмы и клеевой слой на обратной стороне, что позволяет быстро выполнить установку и интеграцию.


1. Измерение глубины компрессии грудной клетки
Силовой сигнал датчика после калибровки системы и алгоритмической обработки должен соответствовать следующим показателям эффективности, связанным с глубиной компрессии, в соответствии со стандартами ведущих производителей медицинского оборудования:
Диапазон измерения: соответствует глубине компрессии от 1,5 см до 8,0 см.
Эффективный диапазон: соответствует глубине сжатия от 1,5 см до 8,0 см.
Точность: в пределах эффективного диапазона точность составляет ±0,5 см или 10 % (в зависимости от того, какое значение больше).
Разрешение: 0,1 см.
Рабочий целевой диапазон: согласно рекомендациям по оказанию экстренной помощи, датчик должен точно контролировать рекомендуемую глубину грудных сжатий у взрослых — 5–6 см.
2. Производительность при измерении частоты сжатий и восстановления грудной клетки
Следующие параметры могут быть рассчитаны на основе динамического сигнала силы, выдаваемого датчиком:
Диапазон частоты: способен регистрировать частоту сжатий от 40 до 160 сжатий в минуту (cpm).
Целевая частота: соответствует рекомендованной в руководствах частоте 100–120 сжатий в минуту.
Обнаружение восстановления: датчик способен определять момент полного снятия силы сжатия до состояния, близкого к нулевому; используется для оценки достижения полного восстановления грудной клетки, что обеспечивает адекватное предварительное наполнение сердца.
3. Электрические характеристики
Ниже приведены основные электрические параметры датчика; некоторые из них соответствуют типовым значениям аналогичных продуктов FSR:
Начальное сопротивление (без нагрузки): > 10 МОм
Полный диапазон сопротивления: может снижаться до <10 кОм при приложении максимальной силы.
Время отклика: <5 мс, что обеспечивает фиксацию динамического процесса быстрых компрессий при СЛР.
Повторяемость: <+3,0 % (от полной шкалы).
Энергопотребление: чрезвычайно низкое статическое энергопотребление; типовой рабочий ток <0,5 мА.
4 Механические и эксплуатационные характеристики
Физические характеристики:
Активная чувствительная площадь: диаметр 12,7 мм (стандартная круглая форма).
Общая толщина: <0,3 мм.
Ведущие провода: стандартный двухжильный экранированный кабель длиной 100 см (длина может быть изменена в соответствии с требованиями заказчика)
Разъём: опциональный стандартный трёхконтактный разъём (например, JST) для удобного подключения/отключения.
Условия эксплуатации:
Рабочая температура: от 0 °C до +50 °C.
Рабочая влажность: от 10 % до 95 %, без конденсации.
Температура хранения: от −30 °C до +70 °C.
4.1 Механический ресурс
При условиях, имитирующих стандартные компрессии при СЛР (глубина 5–6 см, частота 110 циклов в минуту), датчик выдерживает более 100 000 непрерывных циклов сжатия; снижение его характеристик не превышает 10 % от исходного значения.
4.2 Соответствие нормативным требованиям и стандартам (рекомендации по интеграции в окончательное устройство)
Будучи компонентом медицинского электрического оборудования, данный датчик разработан для помощи заказчикам (производителям устройств) в выполнении следующих основных международных и региональных нормативных требований. После интеграции данного датчика в окончательное устройство заказчики обязаны провести сертификацию всего устройства.
Электробезопасность: МЭК 60601-1/EN 60601-1 (общие требования к базовой безопасности и основным эксплуатационным характеристикам медицинского электрического оборудования).
Электромагнитная совместимость (ЭМС): МЭК 60601-1-2/YY 0505-2012 (требования и испытания по ЭМС медицинского электрического оборудования).
Испытания в условиях окружающей среды: Рекомендуется проводить испытания окончательного устройства в соответствии с требованиями к климатическому исполнению группы II и механическому исполнению группы II, установленным в стандартах, таких как GB/T 14710 или эквивалентных (например, серия МЭК 60068-2), включая испытания при высоких и низких температурах, влажном тепле, вибрации, ударе и транспортировке.
RoHS: Изделие соответствует Директиве ЕС 2011/65/EU по ограничению применения опасных веществ (RoHS) и её поправкам.
Типовая схема применения
Для датчика требуется внешняя простая цепь обработки сигнала.
Рекомендуется использовать последовательный нагрузочный резистор (RL) для преобразования изменения сопротивления датчика в выходное напряжение (Vout).
Значение RL (обычно в диапазоне от 10 кОм до 100 кОм) должно быть оптимизировано с учётом специфической для системы заказчика зависимости «сила — напряжение», диапазона АЦП и требуемой чувствительности.