CPR-FS01 là một cảm biến độ chính xác cao, siêu mỏng dựa trên công nghệ màng điện trở nhạy lực (FSR) tiên tiến. Cảm biến này được thiết kế đặc biệt cho các hệ thống giám sát và phản hồi chất lượng hồi sức tim phổi (CPR).
Cảm biến này có thể chuyển đổi lực nén tác động lên ngực thành dữ liệu độ sâu nén ngực chính xác theo thời gian thực, cung cấp đầu vào thô đáng tin cậy cho các thuật toán lõi.
Cảm biến có thiết kế nhẹ, linh hoạt và mỏng, dễ tích hợp vào các mô hình CPR, đệm nén hoặc thiết bị phản hồi cầm tay cũng như thiết bị hỗ trợ sống nâng cao, từ đó giảm hiệu quả sai số về độ sâu và tần suất nén do đánh giá chủ quan của con người trong các tình huống khẩn cấp, qua đó làm tăng tỷ lệ thực hiện CPR chất lượng cao.
Đặc điểm kỹ thuật cốt lõi
Nguyên lý cảm biến: Điện trở nhạy lực (FSR) độ nhạy cao; điện trở giảm theo dạng phi tuyến khi lực tác dụng tăng lên.
Cấu trúc: Cấu trúc màng polymer dày siêu mỏng với độ linh hoạt và độ bền xuất sắc. Đầu ra: Tín hiệu điện trở dạng tương tự; yêu cầu mạch xử lý tín hiệu bên ngoài (ví dụ: bộ chia điện áp, bộ khuếch đại thuật toán) để chuyển đổi thành tín hiệu điện áp/dòng điện chuẩn. Dễ tích hợp: Trang bị giao diện chân tiêu chuẩn và lớp keo dán mặt sau, hỗ trợ lắp đặt và tích hợp nhanh chóng.


1 Hiệu năng cảm biến độ sâu ép ngực
Tín hiệu lực của cảm biến, sau khi hiệu chuẩn hệ thống và xử lý bằng thuật toán, phải đáp ứng các chỉ số hiệu suất sau đây liên quan đến độ sâu ép tim, tham chiếu theo các tiêu chuẩn của các nhà sản xuất thiết bị y tế hàng đầu:
Dải cảm nhận: Tương ứng với độ sâu ép tim từ 1,5 cm đến 8,0 cm.
Dải hiệu dụng: Tương ứng với độ sâu ép tim từ 1,5 cm đến 8,0 cm.
Độ chính xác: Trong dải hiệu dụng, độ chính xác là ±0,5 cm hoặc 10% (giá trị nào lớn hơn sẽ được áp dụng).
Độ phân giải: 0,1 cm.
Dải hoạt động mục tiêu: Theo hướng dẫn cấp cứu, cảm biến phải giám sát chính xác độ sâu ép tim khuyến cáo cho người lớn là 5–6 cm.
2. Hiệu suất cảm nhận tốc độ ép tim và độ phục hồi
Các thông số sau có thể được tính toán từ tín hiệu lực động đầu ra của cảm biến:
Dải tốc độ: Có khả năng giám sát tốc độ ép tim từ 40 đến 160 lần/phút (cpm).
Tốc độ mục tiêu: Tương ứng với tốc độ ép tim được khuyến cáo trong hướng dẫn là 100–120 lần/phút.
Phát hiện bật lại: Cảm biến có thể phát hiện khi lực nén được giải phóng hoàn toàn về trạng thái gần bằng không, được sử dụng để xác định xem việc bật lại lồng ngực đầy đủ đã đạt được hay chưa, từ đó đảm bảo quá trình đổ đầy tim trước khi co bóp diễn ra đầy đủ.
3 Đặc tính điện
Dưới đây là các thông số điện cốt lõi của cảm biến, trong đó một số tham chiếu đến các giá trị điển hình của các sản phẩm FSR tương tự:
Điện trở ban đầu (không tải): > 10 MΩ
Điện trở toàn thang đo: Có thể giảm xuống <10 kΩ khi lực tối đa được áp dụng.
Thời gian đáp ứng: <5 ms, đảm bảo ghi nhận được quá trình động của các lần ép tim nhanh trong hồi sức tim phổi (CPR).
Độ lặp lại: <+3,0% (toàn thang đo).
Mức tiêu thụ công suất: Công suất tĩnh cực thấp; dòng điện hoạt động điển hình <0,5 mA.
4 Thông số cơ học và môi trường
Thông số vật lý:
Vùng cảm biến chủ động: Đường kính 12,7 mm (hình tròn tiêu chuẩn).
Độ dày tổng thể: < 0,3 mm.
Dây dẫn: Cáp hai lõi có vỏ bọc chống nhiễu tiêu chuẩn, chiều dài 100 cm (có thể tùy chỉnh theo yêu cầu của khách hàng).
Đầu nối: Đầu nối tiêu chuẩn 3 chấu tùy chọn (ví dụ: JST) để dễ dàng kết nối/ngắt kết nối.
Điều kiện hoạt động:
Nhiệt độ hoạt động: 0°C đến +50°C.
Độ ẩm hoạt động: 10% đến 95%, không ngưng tụ.
Nhiệt độ bảo quản: -30°C đến +70°C.
4.1 Tuổi thọ cơ học
Trong điều kiện mô phỏng các lần nén tim phổi nhân tạo (CPR) tiêu chuẩn (độ sâu 5–6 cm, tần suất 110 lần/phút), cảm biến có thể chịu được hơn 100.000 chu kỳ nén liên tục với mức suy giảm hiệu năng không vượt quá 10% so với giá trị ban đầu.
4.2 Tuân thủ quy định và tiêu chuẩn (Hướng dẫn tích hợp vào thiết bị cuối)
Là một thành phần dành cho thiết bị điện y tế, cảm biến này được thiết kế nhằm hỗ trợ khách hàng (các nhà sản xuất thiết bị) đáp ứng các yêu cầu quy định quốc tế và khu vực chính sau đây. Sau khi tích hợp cảm biến này vào thiết bị cuối cùng, khách hàng phải thực hiện chứng nhận toàn bộ thiết bị:
An toàn điện: IEC 60601-1 / EN 60601-1 (Các yêu cầu chung về an toàn cơ bản và hiệu năng thiết yếu của thiết bị điện y tế).
Tương thích điện từ (EMC): IEC 60601-1-2 / YY 0505-2012 (Yêu cầu và thử nghiệm về tương thích điện từ đối với thiết bị điện y tế).
Kiểm tra môi trường: Khuyến nghị tiến hành kiểm tra thiết bị cuối cùng theo nhóm môi trường khí hậu II và nhóm môi trường cơ học II trong các tiêu chuẩn như GB/T 14710 hoặc tiêu chuẩn tương đương (ví dụ: loạt tiêu chuẩn IEC 60068-2), bao gồm các thử nghiệm ở nhiệt độ cao/thấp, độ ẩm cao kết hợp nhiệt, rung động, va đập và vận chuyển.
RoHS: Sản phẩm tuân thủ Chỉ thị RoHS của EU 2011/65/EU và các sửa đổi của nó, nhằm hạn chế việc sử dụng các chất gây nguy hiểm.
Sơ đồ mạch ứng dụng điển hình
Cảm biến yêu cầu một mạch xử lý tín hiệu bên ngoài đơn giản.
Nên sử dụng điện trở tải nối tiếp (RL) để chuyển đổi sự thay đổi điện trở của cảm biến thành điện áp đầu ra (Vout).
Giá trị của RL (thường nằm trong khoảng từ 10 kΩ đến 100 kΩ) cần được tối ưu hóa dựa trên mối quan hệ chuyển đổi lực–điện áp đặc thù của hệ thống khách hàng, dải hoạt động của bộ chuyển đổi tương tự–số (ADC) và độ nhạy mong muốn.