Всвязи с повышением стоимости медицинского оборудования, продолжающимся старением населения Земли, увеличением числа тучных пациентов растут требования к созданию точных, надежных и портативных анализаторов крови для индивидуального применения. Такие анализаторы должны обеспечить своевременную передачу данных в медицинские центры. Для удобства пациентов портативные анализаторы крови должны иметь малые размеры и небольшое время анализа, а время отображения его результатов на дисплее не должно превышать нескольких секунд, при этом сам прибор должен иметь стандартный проводной или беспроводной интерфейс. Потребление таких приборов должно быть таким, чтобы обеспечить их эксплуатацию без смены ионно-литиевой батарейки в течение нескольких лет. Использование в таких приборах аккумуляторных батарей нежелательно, так как при подзарядке такой прибор нагревается, что может ухудшить его метрологические параметры. Кроме Изолированный USB-порт увеличивает сложность и стоимость медицинского прибора, но одновременно позволяет быстро считать данные о состоянии пациента. ИМС ADuM4160 представляет собой изолированный интерфейс USB 2.0, применение которого незначительно увеличивает сложность и стоимость прибора. ИМС ADuM4160 обеспечивает прочность изоляции 5 кВ (с.к.з.), что соответствует требованиям стандарта IEC 60601-1; скорость передачи данных ИМС 1.5 Мбит/с (низкая) и 12 Мбит/с (высокая). ИМС имеет защиту от КЗ по цепям питания. Стоимость ADuM4160 $ 4.89.
ИМС ADuC7060 — прецизионный аналоговый микроконтроллер, включающий два 24-разрядных сигма-дельта АЦП, основные периферийные узлы и 32-разрядное процессорное ядро ARM7. Фотометрическая измерительная система (см. рисунок) содержит флэш-память объемом 32 кбайт и SRAM-память объемом 4 кбайт, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, мультиплексоры, буферные каскады, дополнительный 24-разрядный АЦП для кодирования напряжения холодного спая при измерении температуры с помощью термопар, а также интерфейсные узлы SPI, UART и I2C. Уровень шумов АЦП микроконтроллера не превышает 60 нВ, ток потребления при работе его периферийных узлов составляет не более 2.6 мА. Кроме того, ADuC7060 содержит прецизионный ЦАП, используемый для возбуждения реагентной смеси, если, например, информативный сигнал пропорционален количеству глюкозы в пробе крови. Наличие в системе флэш-памяти позволяет фиксировать данные анализа в течение большого промежутка времени. Стоимость памяти типа Flash/EEPROM составляет не более $ 4.70.
ИМС AD7682 представляет собой 16-разрядный 4-канальный АЦП поразрядного уравновешивания, пропуски кодов в котором отсутствуют. Мультиплексор имеет малую перекрестную помеху и может быть использован как для симметричных, так и несимметричных входов, причем входные сигналы могут быть одно- и двухполярными. АЦП содержит встроенный источник опорного напряжения 2.5 или 4.096 В, буферный каскад, температурный сенсор, селективный однополюсный ФНЧ и регистр, управляющий выбором номера канала. Потребляемая АЦП мощность составляет 3.5 мВт при напряжении питания 2.5 В и частоте выборки 200 кГц. При снижении частоты выборки ток потребления уменьшается, за счет чего можно увеличить ресурс батарейного питания фотометрической измерительной системы. Стоимость АЦП $ 6.01.
Дополнительные компоненты в составе измерительной фотометрической системы:
• ЦАП AD5398, разрешение 10 разрядов, максимальный выходной ток 120 мА, интерфейс I2C, стоимость $ 1.53
• преобразователь емкости в код AD7147А, предназначенный для преобразования емкости медицинских электродов в код, стоимость $ 1.25
• nanoDAC® AD5624, 12-разрядный че- тырехканальный ЦАП с rail-to-rail выходом, напряжением питания от 2.7 до 5.5 В, током потребления 450 мкА, стоимостью $ 5.56.
Лайкнуть
Твитнуть