Top.Mail.Ru
Москва: 8 (499) 705-28-56 ул. Мясницкая, д.22
Санкт-Петербург: 8 (812) 951-57-82 ул. Большая Зеленина, д.24
Екатеринбург: 8 (343) 226-18-57 ул. Куйбышева, д.121
Россия: 8 (800) 333-57-82 звонок бесплатный по РФ
Магазин спортивных часов и пульсометров
с официальной гарантией от представителя
POLAR, GARMIN, SUUNTO в России.
ВАША КОРЗИНА ПУСТА
Главная Новости и обзоры КАК РАБОТАЕТ ОПТИЧЕСКИЙ ПУЛЬСОМЕТР ?
Добавлено к сравнению

КАК РАБОТАЕТ ОПТИЧЕСКИЙ ПУЛЬСОМЕТР ?

 

В этой статье мы хотим рассказать Вам, как работает оптический датчик пульса, который устанавливается на все спортивные часы и фитнес браслеты.

 

Принцип работы оптического датчика очень прост!

 

Сам датчик состоит из светодиода и фотодиода.


Светодиод импульсами подает свет, который проходит сквозь кожу. При этом часть света поглощается кровью и тканями. Остатки света доходят до кости отражаются от нее и возвращаются обратно, остатки света улавливает фотодиод (он своего рода миниатюрная фотокамера).cf797c71-2cd3-46fe-ab6f-1e7f64e2361f



И на основе того сколько света вернется на фотодиод, зависит частота пульса. Ведь чем больше крови в сосудах на данный момент – тем больше света будет поглощено. Соответственно меньше света вернется на сенсор датчика.



Количество крови в сосудах постоянно меняется. При сокращении, сердце перекачивает кровь, повышая давление в сосудах и расширяя их. А когда сердечная мышца расслабляется, давление снижается и сосуды сужаются. Таким образом, появляются пульсовые волны.



И, подавая световые импульсы с высокой частотой, а затем анализируя отраженный свет, мы можем, по сути, регистрировать объем крови в сосудах каждую долю секунды. И соответственно, рисовать пульсовые волны.


Этот метод называется PPG (ФОТО ПЛЕТИЗМО ГРАММА) и в идеале он может определять:
не только пульс но и:

 

 ✔  Вариабельность сердечного ритма 

 

✔  Уровень кислорода в крови 

 

✔  Максимальное потребление кислорода(VO2max)

 

✔  Частоту дыхания

 

✔  И артериальное давление.

 

Среди прочих данных скорей всего вы заметили артериальное давление, и как мы знаем никакие часы не определяют этот показатель. Но почему, ведь возможности датчика позволяют это делать. А это самое интересное. Мы рассмотрели лишь теорию, идеальные условия.



На практике вместо линий пульсовой волны датчик улавливает крайне зашумленный сигнал. Найти среди этого шума нужную информацию — невероятно сложная задача.

 

Шум может дать внешнее освещение, солнце или лампы накаливания. Помехи, связанные с движением часов по коже, цвет кожи татуировки волосы загар. Все это также оказывает определенное влияние на поглощение и отражение света, излучаемого светодиодами.

 

Среди всего этого шума и помех, очень тяжело выделить пульсовую волну. Само движение может внести столько шума, что лишь одна тысячная доля света, собранная сенсором, будет содержать фактические данные о пульсе, а все остальное — бесполезный сигнал.

 

Тем неменее современные датчики сегодня выдают очень неплохой результат. Да они по-прежнему могут ошибаться в интервальных тренировках. Но с аэробными нагрузками они вполне справляються. Это также подтверждается в исследовании опубликованном в 2017 году в журнале Journal of Personalized Medicine (джорнаоал оф персоналс медисон) В котором говорится о том, что фитнес-браслеты и смарт-часы определяют пульс во время занятий на велотренажере с погрешностью от 0.9 до 2.7%! Примерно такая же ситуация обстоит и с бегом, ходьбой или просто в состоянии покоя.


И это напоминаем исследования 2017 года.

 

Эксперты заявляют, что в последнее время точность определения пульса заметно выросла. Обусловлено это не только большим количеством датчиков, установленных на самом устройстве, но и заметно улучшилось качество алгоритмов. Также большую роль сегодня играют внедрение в производство нейросетей и программного обучения. Что прямым образом влияет на отсеивание шума при обработке света.


Также часы активно стали использовать гироскоп и акселерометр, дополнительные элементы определяющие контакт с кожей. Все это значительно улучшило точность.



Учитывая все это, мы предполагаем, что в скором времени функция (определения артериального давления) должна в скором времени появится и в спортивных часах.



Возвращаясь к точности, не можем не коснуться темы с якобы разоблачениями оптических датчиков, которые появлялись в сети пару лет назад. Люди одевали фитнес трекеры на колбасу и мерили пульс говоря, что все это обман.

Но как мы с вами уже успели разобраться, датчик не работает с пульсом как с таковым, он анализирует свет излучаемый светодиодом. Поэтому это никак не противоречит принципу его работы.



Вот пример:


Свет, проходит сквозь колбасу, часть его рассеивается, часть отражается и возвращается на датчик. В зависимости от предмета, уровень поглощения или отражения света может отличаться. Это не имеет большого значения. Важно лишь то, что в итоге определенное количество света все же вернется и попадет на фотодиод.

 

Затем устройство попытается среди всего шума (а по сути, весь свет в этом случае и будет шумом) найти хоть какой-то циклический ритмичный сигнал, напоминающий пульсацию крови. Здесь во внимание берется всё, начиная от мерцающей в комнате лампочки и заканчивая микро-вибрациями от бытовой техники или рук. Буквально всё, что может хоть отдаленно напоминать ритмичный сигнал, будет многократно усилен и интерпретирован, как пульс.

 

Но это не говорит о том, что такому датчику нельзя доверять. Можно, как только вы оденете часы на руку, он моментально поймает реальную пульсовую волну и начнет определять пульс.

Хочется отметить, что говоря про спортивные часы. Эта проблема (измерения пульса у неживых предметов) встречалась до 18 года.


Это не применимо к современным датчикам гармин и полар, которые уже не имеют данной проблемы. У Суунто она присутствует и сегодня, но сама философия этой компании никогда не делала большой упор на оптику, предпочитая использование нагрудные датчики. К этому выводу мы можем придти, если начнем анализировать рынок, не зря ко всем флагманам и новинкам в подарок идет нагрудный датчик.

 

Видео подготовлено магазином "Спорт Лайф"

Удачи Вам и спортивных побед, друзья! 

 

Выбрать или купить часы или пульсометр, отвечающий любым запросам по надежности и точности измерений из ключевых брендов  POLARGARMINSUUNTO Вы можете в Нашем магазине СПОРТ ЛАЙФ, перейдя по ссылке >>>


Если необходима консультация звоните, мы ответим на все интересующие Вас вопросы:

 8-800-333-5782 (бесплатно по России), +7 (812) 951-57-82 (СПб), +7 (499) 705-28-56 (Москва), +7(343)226-18-57 (Екатеринбург)

 

Просмотров 19K
Поделиться с друзьями
Доставка по России: Мурманск, Краснодар, Нижний Новгород, Волгоград, Саратов, Воронеж, Казань, Уфа, Оренбург, Пермь, Екатеринбург, Челябинск, Тюмень, Сургут, Омск, Новосибирск, Красноярск, Севастополь, Иркутск, Якутск, Петропавловск-Камчатский и другие города России.
Присоединяйся к нашим соц. сетям!