Správa o testovaní senzora sily CPR Force Sensing Resistor (FSR)

Pri kardiopulmonálnej resuscitácii (CPR) musia byť stlačenia na hrudníku hlboké 5–6 cm a vykonávať sa rýchlosťou 100–120 stlačení za minútu – pri dospelých sa sila stlačenia zvyčajne pohybuje medzi 40 a 60 kg, pričom jej vrchol dosahuje približne 80 kg. Senzor, ktorý toto meria, nie je len pohodlnou funkciou; ide o súčasť životne dôležitého spätnoväzobného okruhu. Medzi 15. a 27. augustom 2026 dokončil laboratórium VMANX 11-polohový protokol testovania spoľahlivosti pre flexibilný silový senzor FSR typu VF-3119-030. Všetky položky splnili požiadavky. Súčasne zákazník dokončil test životnosti integrovaného zariadenia pri 10-miliónovom počte cyklov stlačenia – aj tento test bol úspešný.

Spätná väzba pri CPR-stlačeniach: flexibilný senzor FSR meria silu a rytmus stlačení v reálnom čase

Q1. Čo tento senzor v CPR-zariadení vlastne robí?

VF-3119-030 je flexibilný tenký rezistor citlivý na silu (FSR). Jeho odpor klesá monotónne so zvyšujúcou sa pôsobiacou silou, takže nameraný odpor možno priamo previesť na tlakovú silu. Umiestnený medzi rukami záchranného personálu a hrudníkom pacienta – alebo zabudovaný do manekena na trénovanie resuscitácie alebo do podložky s feedbackom – informuje zariadenie, a teda aj záchranný personál, o tom, či je každý stlačovací pohyb dostatočne silný a či sa udržiava správny rytmus.

V tomto prípade senzor nesleduje stlačenie prepínača. Meria kvalitu pokusu o resuscitáciu, tisíckrát za zariadenie, často v ambulancii, v miestnosti na trénovanie alebo na vonkajšej núdzovej scéne.

Otázka 2. Prečo je spoľahlivosť v tomto prípade dôležitejšia ako v typickej aplikácii senzora?

Pretože režimy poruchy sú tiché. Senzor, ktorý sa posunie po desiatich dňoch nepretržitého zaťaženia alebo zmení svoju základnú hodnotu po chladnej noci v ambulancii, sa neozve – jednoducho hlási nesprávnu silu. Pre zariadenie na spätnú väzbu pri kardiopulmonálnej resuscitácii to znamená, že záchranárovi môže byť oznámené, že stlačenie je dostatočné, hoci tak nie je.

Preto protokol VMANX nekončí otázkou „funguje to?“. Položí aj otázku: funguje to stále rovnako po 20 cykloch tepelného šoku medzi +85 °C a −40 °C? Po 240 hodinách skladovania pri vysokých a nízkych teplotách? Po desiatich dňoch pod stálym zaťažením 5 kgf? Je jednotka č. 1 rovnaká ako jednotka č. 10?

Q3. Aký testovací protokol bol použitý?

Jedenásť položiek, vykonaných 15. – 27. augusta 2026 v laboratóriu VMANX s odkazom na environmentálne metódy IEC 60068-2 a ISO 16750. Toto je prehľad kvality a spoľahlivosti, ktorý uplatňujeme na komponenty pre snímanie síl kritických pre život:

Nastavenie testu: digitálny silomer SUNDOO s presným multimetrom Precision MT-1280 na kalibrovanej stojane

Q4. Ktoré výsledky sú pre inžiniera CPR zariadenia najdôležitejšie?

Tri z nich.

▪ Rozsah pokrýva reálne použitie. Sila stlačenia pri CPR dosahuje extrémne približne 80 kg. Pri 80 kg senzor nameral 89,7 Ω a vrátil sa do normálu – žiadna saturácia ani poškodenie. Celá krivka od 50 gf vyššie je hladká a monotónna, čo umožňuje spoľahlivú kalibráciu.

▪ Neposúva sa pri trvalom zaťažení. Desať dní pri konštantnej sile 5 kgf vyprodukovalo celkový rozptyl 153,2–160,9 Ω, teda približne ±2,5 % – lepšie ako referenčná hodnota návrhu ±4 %. Zariadenie kalibrované v prvý deň je stále presné aj v desiaty deň.

▪ Odoláva prostrediu. Po 20 cykloch tepelnej šoku medzi +85 °C a −40 °C sa charakteristická krivka odporu vzhľadom na silu zachovala v pôvodnom tvare a snímač zostal plne funkčný; po 240 hodinách skladovania pri −40 °C a +85 °C boli vzhľad aj výkon v súlade so špecifikáciou.

Obr. 1 Charakteristika meracieho rozsahu — 10 ks, úzka disperzná pásmo, hladká monotónna odpoveď

Obr. 2 Dlhodobý posun — konštantné zaťaženie 5 kgf po dobu 10 dní, celková zmena ±2,5 %

Obr. 3 Tepelný šok, pred a po 20 cykloch (+85 °C ↔ −40 °C) — tvar krivky sa zachoval

Q5. Ako sa preukázala dlhodobá trvanlivosť?

Zákazníkom, na hotovom zariadení. Zákazník vykonal test životnosti pri stlačovaní s 10-miliónovým počtom cyklov na integrovanom produkte a potvrdil, že test prešiel.

Aby sme dali tomuto číslu kontext: pri 100–120 stlačeniach za minútu trvá úplná desaťminútová resuscitácia približne 1 000–1 200 stlačení. Desať miliónov cyklov je teda ekvivalentom viac ako 8 000 úplných resuscitačných udalostí – ďaleko nad životnosťou zariadenia, do ktorého je daný prvok zabudovaný. Laboratórne údaje ukazujú, ako senzor funguje; tento test ukazuje, ako dlho si udržiava takéto správanie.

Vzorky 1–5 vo vnútri teplotno-vlhkostnej komory HQ-TPH150 po dobu 240 hodín pri skladovaní pri vysokých a nízkych teplotách

Q6. Čo to znamená pre zákazníka, ktorý posudzuje VMANX?

Znamená to, že údaje existujú už predtým, než ich požiadate. Každá vyššie uvedená hodnota pochádza zo dátumovaného laboratórneho záznamu – sila spúšťania, rozsah, konzistencia, impedancia, hystereza, životnosť, posun, tepelný šok, klimatické skladovanie, maximálna záťaž a kalibrácia – a môže byť na požiadanie dodaná vo forme surových testovacích protokolov.

Pre lekárske a životne dôležité aplikácie VMANX uplatňuje tento protokol ako štandardný postup, nie ako jednorazovú činnosť. Snímače sa charakterizujú pre každú jednotku, nie len na základe jedného referenčného vzorky; pred uvedením do prevádzky sa podrobia environmentálnemu zaťaženiu; ak zákazník vykonáva nezávislý test životnosti, zhodíme naše údaje s jeho údajmi.

Pružný snímač sily VF-3119-030 FSR — vzorky z otestovanej dávky

Na prvý pohľad

▪ 11 položiek testu spoľahlivosti — 100 % úspešnosť (15.–27. august 2026)

▪ Spúšťacia sila 4–9 gf | rozsah overený až do 80 kg (89,7 Ω, bez poruchy)

▪ Dlhodobý posun ±2,5 % počas 10 dní pri konštantnom zaťažení 5 kgf

▪ Funkčný po 20 cykloch tepelného šoku (+85 °C ↔ −40 °C) a po 240 hodinách klimatického skladovania

▪ Kompresný životný test s 10 000 000 cyklov potvrdený zákazníkom — úspešne absolvoval