Главная › Услуги › Что такое оптический пульсометр и почему он удобный. Пульсометр для профессиональных занятий – надежный спортивный соратник. Что такое оптический пульсометр

Что такое оптический пульсометр и почему он удобный. Пульсометр для профессиональных занятий – надежный спортивный соратник. Что такое оптический пульсометр

Пульсометр – это измерительный прибор, который определяют частоту сердечных сокращений. Его еще называют монитором сердечного ритма (heart rate monitor) .

Пульсометр используют для контроля работы сердца, анализа нагрузок, определения зон пульса и выхода за рамки этих зон . На рынке спортивной атрибутики продается большое количество разнообразных моделей для мониторинга сердечного ритма. Давайте разберемся, для чего нужен пульсометр, в чем его преимущества и польза, как его выбрать, а также рассмотрим самые популярные модели пульсометров на рынке.

Если вам нужна информация о работе вашего сердца во время тренировки, то такой прибор как пульсометр вам просто необходим. Во время тренировок монитор сердечного ритма помогает поддерживать нужное значение пульса, измеряет количество сожженных калорий и контролирует работу сердца и нагрузку . Чаще всего пульсометр используется во время интервальных и кардио-тренировок, но и во время силовых нагрузок он будет совсем не лишним. Кроме того, пульсометр можно использовать во время дневной активности для контроля работы сердца.

Кому может понадобиться пульсометр?

Тем, кто занимается кардио-тренировками для похудения или развития выносливости.
Тем, кто занимается высокоинтенсивными интервальными тренировками (ВИИТ).
Тем, кто имеет проблемы с сердцем и должен контролировать частоту сердечных сокращений.
Тем, кто хочет контролировать количество сожженных калорий во время тренировки.
А также тем, кто хочет регулярно улучшать свои результаты без вреда для здоровья.

Зачем вообще необходимо замерять пульс во время тренировки? В зависимости от пульса или частоты сердечных сокращений (сокращенно ЧСС) ваш организм будет использовать разные источники энергии. Исходя из этого, есть несколько зон нагрузки, которые определяют эффективность вашей тренировки:

Указанный процент берется от значения максимальной частоты сердечных сокращений. Для ее расчета воспользуемся формулой: Максимальная ЧСС = 220 – возраст.

Соответственно, чтобы организм в качестве источника использовал жирные кислоты, достаточно держать пульс в зоне 60-70% от максимальной ЧСС. Например, если ваш возраст 30 лет, то для расчетов возможного диапазона вашего пульса применим следующие расчеты:

Нижний порог = (220-30)*0,6=114
Верхний порог = (220-30)*0,7=133

При таком пульсе (114-133 удара в минуту) вы можете заниматься длительное время, поддерживая беспрерывный темп. В этом случае нагрузка будет аэробная, то есть с использованием кислорода. Такие кардио-тренировки помогают сжигать жир и тренировать сердце.

Если вы занимаетесь высокоинтенсивными интервальными тренировками (например, тренировки по протоколу Табата), то в моменты пика ваш ЧСС должен находиться в анаэробной зоне, т.е. 80-90% от максимальной ЧСС:

Нижний порог = (220-30)*0,8=152
Верхний порог = (220-30)*0,9=171

Пульсометр помогает следить за своим пульсом и поддерживать его в той зоне, которая отвечает вашим требованиям . Если модель пульсометра позволяет, то можно выставить интересующие вас зоны пульса, и вы будете оповещены, когда ваш пульс будет выходить из заданной зоны.

Преимущества пульсометра:

Монитор сердечного ритма защищает сердце от перегрузки во время тренировки, поскольку вы контролируете значение пульса.
Вы будете заниматься в нужной вам зоне пульса – для жиросжигания или выносливости в зависимости от ваших целей, а значит тренироваться более эффективно.
С пульсометром легко отслеживать свой прогресс, анализировать уровень нагрузки и ее восприятие организмом.
Вы будете точно знать, сколько калорий потрачено во время тренировки.
Вы можете использовать пульсометр во время обычной дневной активности для оценки работы организма или контроля нагрузок.
Пульсометр незаменим во время бега или быстрой ходьбы на улице, когда отсутствуют другие источники для определения уровня нагрузки.

На многих кардио-тренажерах уже установлен встроенный монитор сердечного ритма. Но во-первых, такие пульсометры показывают неточные данные , на которые лучше не ориентироваться. Во-вторых, для фиксации данных необходимо держаться за ручки во время бега или ходьбы, что не всегда удобно. Поэтому если вы хотите получать максимально точные данные по пульсу и калориям, то лучше приобрести монитор сердечного ритма.

Можно также использовать ручной мониторинг пульса. Для этого вам нужно остановиться и посчитать удары, зафиксировав полученные значения. Однако дополнительные манипуляции во время тренировки не всегда удобны, да и полученные значения будут иметь сильную погрешность . Кроме того, постоянные остановки снижают ваш пульс, что нарушает ритм занятия. Именно поэтому пульсометр незаменим: он будет фиксировать данные мгновенно на протяжении всей тренировки.

Мониторинг частоты сердечных сокращений (ЧСС)
Настройка зоны пульса
Уведомление о смене зоны пульса звуком или вибрацией
Расчет средней и максимальной ЧСС
Счетчик потраченных калорий
Отображение времени и даты
Секундомер, таймер

Некоторые пульсометры имеют дополнительные функции : GPS-навигация, будильник, шагомер, история тренировок, автоматический подсчет тренировочных зон, фитнес-тест, расчет ЧСС для отдельного круга (полезно для бегунов), синхронизация с приложениями и компьютером . Чем большими функциями оснащен прибор, тем он дороже по стоимости.

Виды пульсометров

Пульсометры можно разделить на 2 большие группы: нагрудные (с использованием нагрудного датчика) и запястные . Пульсометр с нагрудным ремнем пользуется бо льшей популярностью среди занимающихся, но благодаря новым технологиям появились модели, которые позволяют точно замерить пульс и без нагрудного датчика.

Нагрудный пульсометр представляет собой датчик с электродами, который одевается под грудью и передает данные на часы-приемник или мобильное приложение. Есть два типа моделей нагрудных пульсометров, которые отличаются по комплектации:

Пульсометр без часов-приемника. В этом случае данные передаются на смартфон посредством технологии Bluetooth Smart. Датчик синхронизируются со специальными приложениями в смартфоне, где в автоматическом режиме сохраняется вся необходимая информация о ЧСС и сожженных калориях. Это удобно для анализа тренировок, поскольку приложение хранит всю историю данных. Чаще всего пульсометры синхронизируются с приложениями на операционных системах Android и iOs.
Пульсометр с часами-приемником. В этом случае датчик отправляет данные на часы-приемник, где они обрабатываются, и вы можете видеть их на экране. Такие модели более дорогие, но и более удобные. Вам не нужно дополнительно использовать смартфон, вся информация будет высвечиваться на часах. Например, на улице такие пульсометры использовать удобнее.

Если вы приобретаете пульсометр с часами-примеником, то обратите внимание также на тип передачи данных. Есть два типа передачи данных с нагрудного датчика на часы:

Аналоговый (некодированный) тип передачи данных. Может быть подвержен радиопомехам. Считается менее точным, однако если погрешность и есть, то она совсем небольшая. Аналоговый пульсометр может синхронизироваться с кардио-тренажерами, подхватывая данные о сердечном ритме с вашего ремня. Но если в непосредственной близости от вас (в пределах метра) кто-то использует пульсометр с тем же типом передачи данных, например, на групповой тренировке, то могут возникать помехи.
Цифровой (кодированный) тип передачи данных. Более дорогой и точный тип передачи данных, не подвержен помехам. Однако пульсометр с цифровой передачей данных нельзя синхронизировать с тренажерами.

И аналоговые, и цифровые пульсометры достаточно точны, поэтому тип передачи данных не играет ключевой роли при выборе пульсометра . Дополнительно переплачивать за цифровой тип передачи данных не имеет смысла.

Удобство запястных пульсометров состоит в том, что вам не нужно надевать нагрудный ремень с датчиком. Для измерения данных вам понадобятся только часы, которые надеваются на запястье. Однако и такой вариант пульсометров имеет ряд особенностей и минусов, поэтому несмотря на кажущиеся удобства, запястные пульсометры пока пользуются меньшей популярностью.

Есть два типа запястных пульсометров , которые отличаются принципом мониторинга ЧСС:

Пульс замеряется при контакте пальцев и сенсора на лицевой стороне прибора. Например, модель Sanitas SPM10 или Beurer PM18 (стоимость 3000-4000 рублей) . Вы просто надеваете пульсометр на запястье, касаетесь его, и прибор выдает вам значения пульса. Минус такого мониторинга заключается в том, что вы будете мерить пульс не в течение определенного периода времени, а по требованию, только после контакта пальцев и электродов на корпусе. Такой пульсометр больше подходит для туризма, альпинизма или для тех, кто из-за ограничений по здоровью вынужден периодически контролировать зону пульса.
Пульс замеряется с помощью слежения за кровеносными сосудами. Принцип работы таких пульсометров следующий: вы надеваете браслет на руку, светодиоды просвечивают кожу, оптический сенсор замеряет сужение сосудов и датчик выводит полученные значения на экран часов. С таким типом мониторинга выпущены пульсометры Mio (стоимость от 4500 рублей) , которые быстро обрели популярность. Но и минусы таких приборов также очевидны. Для точности данных ремень должен быть жестко затянут на запястье, что не всегда удобно во время тренировки. Кроме того, сильное потоотделение или дождливая погода могут нарушить работу датчика.

Конечно, часы являются более привычным оборудованием, чем нагрудный ремень. Поэтому если вам дискомфортно ношение ремня под грудью, то рекомендуем приобрести второй вариант запястного пульсометра. Но дискомфорт и неудобство – едва ли не единственный аргумент в пользу запястного пульсометра. Большинство тренирующихся все же останавливают свой выбор на пульсометре с нагрудным датчиком из-за удобства и точности данных.

Итак, определяются следующими параметрами:

Компания-производитель
Тип пульсометра: нагрудный или запястный
Комплектация: есть ли часы-приемник, сменные ремешки, чехлы и т.д.
Тип передачи данных: аналоговый или цифровой
Влагозащита
Ремень, его ширина, качество, удобство крепления
Качество корпуса часов-приемника
Наличие дополнительных функций

Пульсометры: подборка лучших моделей

Предлагаем вам подборку моделей пульсометров с кратким описанием, ценами и картинками. Исходя из этого обзора, вы сможете подобрать для себя подходящий монитор сердечного ритма. Цены указаны по данным Яндекс-маркета на сентябрь 2017 и могут отличаться от стоимости пульсометра в вашем магазине.

Пульсометры Sigma

Популярные модели пульсометров Sigma разрабатывает тайваньский производитель. Среди пульсометров Sigma считается одним из лидеров рынка, их модели практически идеальны по соотношению цены и качества. В основном они предлагают модели пульсометров с нагрудным ремнем и часами:

Sigma PC 3.11 : самая примитивная модель с базовой функцией подсчета частоты сердечных сокращений. Подсчет калорий не ведется.
Sigma PC 10.11 : оптимальная модель со всеми необходимыми основными функциями, в том числе подсчет средней и максимальной ЧСС, счетчик калорий, звуковой сигнал при нарушении целевой зоны ЧСС.
Sigma PC 15.11 : эта модель подойдет для любителей бега, поскольку здесь добавляются такие функции как счетчик кругов, средняя и максимальная ЧСС за круг, количество сожженных калорий за круг, время на круг.
Sigma PC 22.13 : в этом пульсометр используется цифровая передача данных, поэтому цена его немного дороже. Модель предлагается в нескольких цветовых вариантах корпуса. Функции стандартные: подсчет средней и максимальной ЧСС, счетчик калорий, индикатор зон, звуковой сигнал при нарушении целевой зоны ЧСС.
Sigma PC 26.14 : модель аналогичная предыдущей, но с добавлением новых функций. Например, в этом приборе есть счетчик кругов, автоматизированная функция для расчета целевой зоны, память для 7 учебных занятий, итоговые значения в неделю.

Пульсометры Polar

Polar – один из самых известных брендов на рынке пульсометров. Polar производит качественные приборы, но и цена их значительно выше. Вы можете приобрести нагрудный ремень с датчиком, который будет передавать данные на смартфон, или комплект из ремня и часов-приемника для более удобного отслеживания данных.

Нагрудные ремни с датчиком:

Polar H1 : интерфейс связи GymLink, поддежка Android и iOs, влагозащита.
Polar H7 : интерфейсы связи GymLink и Blutooth Smart, поддежка Android и iOs, влагозащита.
Polar H10 : новое поколения датчиков пульса, пришедшее на замену H7, новинка 2017 года.

Нагрудный пульсометр с часами в комплекте:

Polar A300 : помимо стандартных функций в данном приборе также есть много дополнительных «фишек»: шагомер, мониторинг сна, функция напоминания, установка целей, акселерометр. Также есть возможность соединения со смартфоном по Bluetooth.
Polar FT60 : в эту модель включена функция счетчика калорий, а также ряд вспомогательных, но очень удобных и полезных функций, таких как: будильник, второй часовой пояс, индикатор низкого уровня заряда батареи, блокировка кнопок от случайного нажатия.
Polar M200 : еще один очень многофункциональный гаджет, влагозащищенный, с GPS-навигацией и подсветкой. Добавлена функция уведомления о входящих звонках, полученных сообщениях и уведомлениях из приложений для социальных сетей GPS.

Пульсометры Beurer

В этом бренде представлены модели пульсометров с нагрудным ремнем и модели, в которых для измерения данных нужно дотронуться до сенсора прибора. Для тренировок мы рекомендуем выбирать пульсометры с нагрудным ремнем, это удобнее и практичнее.

Beurer PM25 : простая и удобная модель, есть все важные функции, например, встроенный календарь, часы, будильник, секундомер, счетчик калорий, оповещение при выходе за пределы зоны тренировки.
Beurer PM45 : набор функций похож с моделями PM25, но добавляются сменные ремешки, крепление на велосипед, футляр для хранения.
Beurer PM15 : это запястный пульсометр с касанием сенсора, прибор контролирует частоты сердцебиения, оповещает при выходе за пределы зоны тренировки, но калории не считает. Цена: 3200 рублей.

Пульсометры Mio

Устройства нового поколения Mio не требует для своей работы нагрудный датчик или контакт пальцев. Пульсометр можно просто носить на руке. Его секрет в оптическом датчике , «наблюдающем» пульс прямо через кожу. Измерения максимально точные, при этом вам не нужно использовать нагрудный ремень. Цены пульсометров Mio начинаются от 5000 рублей.

Пульсометры Suunto

Еще одна известная компания на рынке спортивного снаряжения, которая выпускает серию спортивных часов с возможностью измерения пульса. Suunto предлагает нагрудные датчики и нагрудные датчики в комплекте с часами:

Suunto Comfort Belt : нагрудный датчик, который подходит для всех моделей часов спортивной T-серии и для компьютеров, которые можно использовать как пульс-монитор.
Suunto Smart Belt : нагрудный датчик с технологией Bluetooth Smart. Совместим с приложением Movescount от Suunto.
Suunto M2 : нагрудный датчик с часами, который имеет все основные функции, в том числе контроль ЧСС, подсчет калорий, автоматический выбор нужной зоны ЧСС.
Suunto M5 : этот пульсометр оснащен дополнительным функциями, которые помогут вам определить оптимальный режим тренировок с учетом ваших индивидуальных показателей, а также получить достоверную информацию о скорости и расстоянии во время беговых тренировок.

Пульсометры Sanitas

У компании Sanitas не так много моделей, но они отличаются невысокой ценой, поэтому мы также их упоминаем.

Sanitas SPM22 и SPM25 : пульсометр с нагрудным ремнем, который включает в себя все основные функции и отлично подойдет для регулярного использования.
Sanitas SPM10 : для измерения пульса с этой моделью вам не потребуется нагрудный ремень. Вы просто надеваете прибор на запястье и касаетесь пальцем сенсора на лицевой стороне прибора. Такой прибор подходит для людей, которые не хотят носить нагрудный пояс или, например, для туризма.

Другие модели:

1. Nexx HRM-02. Бюджетный вариант нагрудного ремня с датчиком, который подойдет тем, кто не готов серьезно тратиться на фитнес-гаджеты. Прибор имеет встроенный Bluetooth Smart и совместим практически со всеми мобильными приложениями, поддерживающими функцию передачи данных от беспроводного пульсометра. Считает пульс и сожженные калории.

2. Torneo H102 . Нагрудный датчик с часами-приемником. Наделен всеми основными функциями: расчет ЧСС, счетчик калорий, установка зон пульса, измерение времени в целевой зоне, секундомер, календарь и будильник, водонепроницаемость.

3. Ozaki O!Ffitness Fatburn . Еще один вариант нагрудного пульсометра, который передает информацию через Bluetooth на смартфон. Помимо пульса ведется учет таких характеристик, как пройденные шаги и сожженные калории.

Какой же пульсометр выбрать:

Если вы хотите приобрести пульсометр с оптимальным соотношением цены и качество, то покупайте модели Sigma или Beurer.
Если вы хотите приобрести максимально надежный и точный прибор, то покупайте модели Polar или Suunto.
Если вы не хотите использовать нагрудные ремни, то покупайте модели производителя Mio .
Если вы хотите приобрести самый простой и недорогой вариант монитора сердечного ритма, стоит обратить внимание на модели, которые предлагаются на сайте Aliexpress (обзор ниже).

Пульсометры: подборка лучших моделей на Aliexpress

Предлагаем вам подборку мониторов сердечного ритма, которые можно приобрести на Aliexpress по доступной цене. Все пульсометры имеют схожие функции и находятся примерно в одном ценовом диапазоне, поэтому предлагаем вам ориентироваться на отзывы покупателей, среднюю оценку товара и общее количество заказов данного товара.

Нагрудный датчик без часов

Если вы приобретаете нагрудный датчик без часов, то данные о сердечном ритме будут отправляться на приложение в смартфоне. Нагрудные датчики совместимы со всеми устройствами с системой Bluetooth Smart (4.0) и ANT.

250 заказов
Средняя оценка: 4,8
Отзывов: 120
Стоимость: ~1300 рублей

Нагрудный датчик с часами

Если вы приобретаете нагрудный датчик с часами, то данные о сердечном ритме будут отправляться на часы и высвечиваться на дисплее. Даже мониторы сердечного ритма с часами продаются на Aliexpress по очень демократичным ценам.

200 заказов
Средняя оценка: 4,8
Отзывов: 200
Стоимость: ~2000 рублей
Продавец отмечен значком «Надёжный бренд»

В этой статье вы узнаете о нескольких деталях, на которые нужно обращать внимание при разработке сенсоров фотоплетизмографа.

Введение

В предыдущей статье вы познакомились с конструкцией . Сегодня я поделюсь некоторыми наработками, которые могут быть полезны при выборе элементной базы плетизмографа и разработке его электрической схемы. Они помогут улучшить качество полезного сигнала, на которое в первую очередь влияют следующие факторы:

отсутствие артефактов;
наличие выраженной пульсовой волны в точке регистрации;
конструкция чувствительного элемента.

Артефакт – не относящееся к полезной составляющей изменение формы сигнала, спектрально и амплитудно схожее с ним.

Существуют несколько источников артефактов:

передвижения человека, использующего фотоплетизмограф, относительного источника освещения, естественного или искусственного, например, перемещение тени от солнца во время занятий спортом;
передвижения источника света относительно человека или изменение яркости этого источника. Например, мерцания люминесцентных ламп;
не связанные с пульсом движения частей тела вызывающие движения фотоплетизмографа или точек тела в том месте, где установлен чувствительный элемент. Например, движения костей предплечья, возникающие при движениях пальцами, движения костей головы, связанные с речью и мимикой.

Кроме артефактов качество измерения пульса зависит от выраженности пульсовой волны. У одного и того же человека пульс может быть проявлен очень хорошо и очень плохо. Например, я много раз наблюдал за изменением пульса во время трехчасового компьютерного психо-физиологического тестирования. Измерение пульсограммы производилось с мочки уха. При этом сигнал ухудшался с течением времени. Это могло происходить достаточно быстро – за полчаса, и связано, предположительно, с тем, что ушная клипса ухудшает кровоток, а также с вынужденной неподвижностью испытуемого.

Похожая ситуация наблюдается при измерении пульса с фаланги пальца. Изменение температуры в помещении или легкое изменение позы человека и вызванное этим смещение точки регистрации на небольшое расстояние могут привести к снижению уровня сигнала или вовсе к его исчезновению.

При измерении пульса с виска проблема отсутствия сигналов обостряется. Площадь виска больше площади пальца, труднее найти точку, в которой пульс лучше проявлен, и больше вероятность, что пользователь наденет датчик неправильно.

Многоканальные чувствительные элементы

Для решения описанной проблемы может быть применен распространенный в технике принцип – дублирование, которое в данном случае подразумевает использование датчика с несколькими чувствительными элементами. Принципиальная схема, реализующая такую идею, приведена на следующем рисунке.

Предвижу скептические мысли читателей насчет параллельно включенных светодиодов. Прошу не судить строго, так как это опытный образец, который не должен был эксплуатироваться длительное время.

Светодиоды и фототранзисторы на печатной плате располагаются попарно. Размер платы выбирается таким, чтобы перекрывать всю область виска, это позволяет располагать там же схему усиления и фильтрации сигнала. Плата может содержать отверстия для крепления к ленте-тесьме. Внешний вид датчика с девятью чувствительными элементами представлен на следующем рисунке.

Аналогичное решение может быть применено для измерения пульса с пальца или запястья. Ниже изображена схема датчика, состоящего из четырех фототранзисторов и одного светодиода.

Эмиттеры фототранзисторов могут не соединяться и тогда сигналы с каждого из них измеряются независимо, в этом случае требуется специальное многоканальное измерительное устройство. Многоканальное исполнение может быть также полезно для устранения артефактов. Если артефакт возникает только в районе одного фотоэлемента, он фиксируется и не учитывается в общей картине измерения. Однако использование такой схемы не всегда удобно, так как приводит к увеличению габаритов. Совсем другое дело, если соединить фоточувствительные элементы параллельно. В этом случае требуется только один измерительный канал. На следующем рисунке приведен прототип такого датчика. Он работает по схеме «на отражение». Светодиод располагается в центре, а фототранзисторы по краям. Датчик может использоваться для регистрации пульсограммы с фаланги пальца или запястья. Печатная плата разведена так, чтобы иметь возможность подключать фототранзисторы в многоканальный или одноканальный варианты.

Компаудирование

Для лучшей фиксации фотоэлементов поверхность печатной платы может быть залита компаундом. Для заливки изготавливается специальная форма, которую вы также видите на рисунке. Чтобы компаунд не прилипал к форме, ее лучше изготавливать из фторопласта. Если форму выполнить из другого материала, например из металла, то перед заливкой компаунда ее следует смазать специальным составом. Если такого состава нет в наличии, подойдет обычный вазелин. Следует также внимательно подходить к выбору компаунда, так как неправильно выбранный состав может деформировать элементы при отверждении.

Кроме фиксации компаунд выполняет роль светофильтра. Для этой цели подходят эпоксидные компаунды с красителями. Например может использоваться компаунд «Эпоксикон» производства СПбГТИ.

Альтернативу компаундам могут составить твердые светофильтры. Они вплотную прилегают к печатной плате, а для светодиодов и фототранзисторов выполняются пазы фрезой или лазером. На следующем рисунке изображен датчик с элементами, закрытыми отфрезерованной пластиной.

Наличие светофильтра позволяет минимизировать артефакты, создаваемые внешними источниками света. На следующем изображении представлен вид оптических компаундов до отверждения и после.

Особенности выбора фототранзисторов и светодиодов

Для регистрации пульсовой волны используются фоточувствительные элементы – фотодиоды или фототранзисторы. В этой статье речь идет только о фототранзисторах. Потому что на момент моего начала работ в этом направлении уже имелись на руках несколько десятков различных транзисторных сенсоров (клипс, прищепок и напалечников), а также были наработанные схемотехнические решения. Использование диодов при этом ничуть не хуже и повсеместно применяется в различных приложениях, например в распространённых медицинских датчиках стандарта Nellcor.

При выборе фототранзисторов и светодиодов в первую очередь следует обращать внимание на следующие характеристики:

длину волны (максимум спектральной характеристики) [нм];
угол половинной яркости для светодиодов и угол охвата для фототранзисторов [град.];
интенсивность излучения [мВт/ср] для светодиодов и чувствительность для фототранзисторов [мА/(мВт/см2)];
номинальный ток фототранзистора и светодиода [мА];
темновой ток фототранзистора [мА];
наличие встроенных в корпус линз и светофильтров.

Для измерения пульса лучше всего подходят длины волн, которые сильнее всего поглощаются кровью. Это волны соответствующие зеленому цвету 530 нм. Так же используются красный и инфракрасный диапазоны. Очень рекомендую с классификацией способов измерения пульса, там же вы узнаете про спектр поглощения гемоглобина.

При выборе фотоэлементов следует обращать внимание на наличие линз и светофильтров, которые позволяют достичь желаемого угла половинной яркости и охвата, а, значит, быть менее чувствительным к излучению от других источников. Встроенные фильтры позволяют работать только в выбранном спектральном диапазоне. Если выбрать светодиод с большим углом половинной яркости и фототранзистор с большим углом охвата, то свет будет проходить, минуя поверхность кожи. Это приведет к ухудшению измерительного диапазона и световой поток, модулируемый пульсовой волной, практически не будет влиять на выходной сигнал измерительной схемы. Эта ситуация проиллюстрирована на следующем рисунке

Угол а2 является допустимым, а угол а1 слишком велик для того чтобы использовать светодиод с таким углом в устройстве измерения пульса. Этот пример относится к случаю измерения пульса «на отражение». Выбор светодиода с большим углом половинной яркости в устройствах, работающих «на просвет» приведет к тому, что большая мощность излучения будет проходить мимо фотоприемника. Это нежелательно, особенно в мобильных устройствах.

Также следует обращать внимание на интенсивность излучения светодиода, измеряемую в милливаттах на стерадиан [мВт/ср]. В документах на светодиоды она указывается обычно при токах 20, 100 и 1000 мА. Для экономии электроэнергии лучше выбирать светодиоды, у которых эта характеристика выше при одном и том же потребляемом токе. Следует обращать внимание на величину фотоэлектрического тока фототранзистора, чем больше ее значение, тем лучше. Последние две характеристики связаны между собой. В результате, уровень минимально ожидаемого сигнала должен быть хотя бы в несколько раз выше ожидаемого уровня шумов в измерительном устройстве.

Светодиоды и фототранзисторы часто продаются парами, подходящими друг к другу конструктивно и по спектральным характеристикам. В таблице приведены характеристики нескольких пар светодиодов и фототранзисторов. Пары в строчках 2 и 3 не подходят для использования в пульсометрах из-за большого угла и низкой мощности излучения. Пары 1, 4 и 5 подходят, причем первая пара подходит лучше всего. Это было подтверждено испытаниями. При прочих равных условиях лучший сигнал пульсограммы снимался при использовании первой пары. Нужно отметить, что если между светодиодом и фототранзистором поставить непрозрачную преграду, то угол излучения и чувствительности будут не так сильно влиять на качество измерения пульса.

Заключение. Три в одном

Вместо заключения упомяну замечательное интегральное решение, которое в комментариях к предыдущей статье привел хабрапользователь

Запястный пульсометр измеряет частоту сердечных сокращений с помощью светодиодов, отслеживающих ток крови в запястье. Поэтому данные частоты сердечных сокращений можно наблюдать без нагрудного ремня-пульсометра как во время упражнений, так и при повседневном ношении. Технология, использующаяся в запястном пульсометре часов Suunto, разработана компанией Valencell Inc.

На точность измерений запястного пульсометра влияет ряд факторов, а также индивидуальные различия людей. Поэтому показания запястного пульсометра следует считать приблизительными. Для получения более точных показателей рекомендуется использовать совместимый нагрудный датчик ЧСС, например, Suunto Smart Sensor .

Как носить наручный пульсометр Suunto - лучшее положение для считывания показаний

Одним из факторов, оказывающих наибольшее влияние, является то, как вы носите часы. Правильное положение может повысить точность показаний частоты сердечных сокращений. Начните со следующих советов, а затем проверяйте и изменяйте положение часов до тех пор, пока не найдете собственную «золотую середину».

При повседневном использовании

Носите часы Suunto хотя бы на1 палец выше костей запястья так, чтобы часы плотно прилегали к руке. Часы должны постоянно соприкасаться с кожей и не должно быть видно света от датчика.

Во время упражнений

Проверьте положение: главное, носить часы как можно выше на запястье и не давать им соскальзывать вниз во время выполнения упражнений. Хороший показатель - это положение примерно на 2 пальца выше запястья . Носите часы, плотно и равномерно прижатыми к коже, но не слишком плотно, чтобы не нарушить циркуляцию крови.

При ношении часов с пульсометром имейте в виду следующее:

Для достижения наилучших возможных результатов:

Разомнитесь перед началом занятий, чтобы измерять частоту сердечных сокращений. Это обеспечит стабильные показания часов с самого начала.
Если во время занятий часы теряют частоту сердечных сокращений, остановитесь на некоторое время (примерно на 10–30 секунд). Продолжите занятие после того, как часы зафиксируются на частоте сердечных сокращений.

Избегайте следующего:

Слишком свободное ношение часов. Датчик должен постоянно прилегать к коже. Вы не должны видеть свет, испускаемый датчиком.
Слишком плотное ношение часов. Слишком плотное ношение часов может нарушать ток крови и снизить способность датчика контролировать частоту сердечных сокращений.

Уход за кожей:

Регулярно снимайте часы с руки, мойте часы и ремешок водой и мягким мылом для рук, тщательно ополаскивайте и хорошо вытирайте полотенцем, прежде чем надеть их обратно.
Рекомендуем промывать корпус часов и ремешок после каждой тренировки, предусматривающей большие нагрузки.
Чтобы удалить остатки масла или лосьона, скопившиеся под ремешком (например, средства от загара, репеллента от насекомых или увлажняющего крема), воспользуйтесь не очень жестким мылом для рук, затем прополосните ремешок как следует и высушите с помощью полотенца.
Ношение часов в течение длительного времени на одной и той же руке может вызвать раздражение кожи. Регулярно давайте коже отдохнуть, сняв часы или надев их на другую руку.
Примечание: такие аллергены, как фруктовый сок, сырой картофель, сельдерей, белок, кукуруза, горох, морепродукты, орехи, соя, шерсть и т. д., а также такие абразивы, как пыль песок и некоторые лосьоны для кожи, попав под ремешок, могут очень быстро вызвать сильное раздражение кожи.

Как работает оптическое измерение частоты сердечных измерений

Оптический датчик частоты сердечных сокращений, расположенный на нижней стороне часов, светит на запястье светодиодом и измеряет свет, рассеиваемый в токе крови. Измерение основывается на том факте, что свет, попадающий в тело, рассеивается предсказуемым образом при изменении динамики тока крови, например, при изменении частоты пульса крови или изменениях объема крови (сердечный выброс).

Что следует знать об измерениях с помощью запястного пульсометра

Запястный пульсометр - это простой и удобный прибор для отслеживания частоты сердечных сокращений. Однако следует помнить, что точность и надежность оптического измерения частоты сердечных сокращений может быть разной у разных людей и при некоторых занятиях может не работать. В 90 % случаев показания лучших запястных датчиков расходятся с показаниями нагрудных пульсометров на 5 % или менее.

Вместе с компанией Valencell мы выявили следующие факторы, способные повлиять на измерение частоты сердечных сокращений:

Во время занятий в прохладную или холодную погоду организм пытается поддерживать стабильную температуру тела за счет направления тока крови от рук и ног к торсу. Такое уменьшение тока крови к рукам может затруднить измерение частоты сердечных сокращений датчиком.
Если у вас часто мерзнут руки, то перед занятием может потребоваться хорошая разминка, которая повысит точность показаний частоты сердечных сокращений.
Движения рук и сгибание мышц, например, захват теннисной ракетки или кроссфит-тренировка высокой интенсивности, а также виды спорта с сильной вибрацией, напр., езда на велосипеде по неровной поверхности, могут изменить точность показаний датчика.
Оптический датчик может предоставлять неточные показания частоты сердечных сокращений во время плавания, т. к. вода, проходящая под часами, влияет на способность оптического датчика точно считывать частоту сердечных сокращений.
Татуировки темных цветов могут повлиять на точность показаний оптического датчика.

Обновляйте программное обеспечение своего устройства

Данные наручного датчика ЧСС не сохранены

При повседневном использовании: Если пульсометр отказал (не обнаруживает и/или не считывает частоту пульса) и если светодиоды пульсометра, расположенного на обратной стороне часов, не мигают (возможно, пульсометр не работает или отключен), проверьте, что функция Daily HR (Пульс за день) включена. Откройте Settings (настройки) >Activity (занятия) >Daily HR (дневная ЧСС) и убедитесь, что флажок зеленый. Это значит, что частота сердечных сокращений измеряется постоянно в течение дня.

Во время тренировки: Если запястный пульсометр не функционирует перед началом тренировки, убедитесь, что ваши часы не сопряжены с поясным пульсометром. Откройте Settings (Настройки) >Connectivity (Подключение) > Paired devices (Сопряженные устройства) . Если в списке есть датчик ЧСС, нажмите среднюю кнопку и выберите «Забыть».

Если вышеуказанные советы не помогли решить проблему , если ваши часы не считывают пульс или если возникли иные неполадки датчика, программная перезагрузка может решить возникшие проблемы.

Слишком большая или слишком маленькая ЧСС в начале упражнения

Если часы показывают неверные показатели ЧСС в начале упражнения, выполните разминку - это может решить проблему:

Разминка для себя: Качество показаний, полученных при использовании запястного пульсометра, сильно зависит от притока крови к рукам и ладоням. Правильная 10-15-минутная разминка улучшает ток крови и повышает качество измерения ЧСС.
И
Разминка для датчика ЧСС: Датчику нужно время, чтобы снять показания вашего пульса (обычно это занимает несколько минут). Чтобы у датчика было время, рекомендуется отрыть экран начала упражнения во время подготовки к тренировке (например, во время переодевания).

Более точные показания с нагрудного датчика ЧСС

Для получения более точных показателей рекомендуется использовать совместимый нагрудный датчик ЧСС, например, пояс-пульсометр SuuntoSuunto Smart Sensor. Использование нагрудного пульсометра также позволит получать показания частоты сердечных сокращений при закреплении часов на руле велосипеда или поверх рукава.

Если ваши часы подключены к поясу с пульсометром, на значке ЧСС на экране начала упражнения отображается небольшой пояс. При использовании наручного пульсометра значок остается в форме сердца.

Примечание.

Всегда помните, что показания частоты пульса, полученные оптическим или иным путем, являются приблизительными и их следует использовать только для справки или в рекреационных целях, а не для каких-либо медицинских целей.

Если вы попробовали все эти советы и поиск и устранение неисправностей, но проблемы с устройством Suunto остались, обратитесь в поддержку Suunto . Будем рады вам помочь!

Измерение пульса - дело полезное и нужное: этот параметр помогает определить общее состояние организма человека, а также оценить уровень активности активности, в случае проведения тренировки. Правда, измерение пульса «на ходу» - дело довольно хлопотное. Ведь никто не хочет таскать с собой громоздкие устройства или проводить измерение вручную. Спортсмены-профессионалы долгое время обходились нагрудными пульсометрами, показания которых весьма точны. Но нагрудный пульсометр тоже не идеален - как, например, с его помощью быстро измерить пульс человека в офисе? В общем, за последние несколько лет появились альтернативные пульсометры - оптические.

До сих пор Lifetrak отказывался от конкуренции среди спортивных оптических пульсометров, совершенствуя линейку фитнес-часов, где датчик пульса включался «по требованию». Новинка совсем не похожа на то, что они делали все это время. Немного подробностей под катом. Новый девайс позволяет измерять пульс в постоянном режиме на суше и в воде, записывая данные в специальное приложение, а в случае выхода из зоны, посылает уведомление. И это ключевая особенность Zoom от Lifetrak.

Оптический пульсометр просвечивает кожу человека при помощи относительно мощного пучка света, а оптический датчик определяет скорость и характериистики отраженного светового излучения, определяя параметры циркуляции крови по капиллярам. Датчики такого типа - достаточно точные. Преимущество оптического пульсометра - портативность, такие модули встраивают в умные часы, фитнес-трекеры и другие устройства. Наиболее удачные модели мы и предлагаем сейчас оценить.

Рынок пульсометров огромен, но к оптическим всегда было повышенное внимание и повышенные требования, и лидеры этой ниши, кажется, сумели оправдать лучшие ожидания. Начнем с классики.

Mio Alpha 2

Одна из наиболее удачных моделей спортивных часов последнего времени. Собственно, «спортивные часы» это даже не совсем верное название, скорее, это часы-пульсометр.

Как и говорилось выше, устройство умеет измерять пульс без нагруного ремня, за счет модуля пульсометра, встроенного в корпус. Определяя пульс, часы дают возможность настроить так называемые зоны сердечного ритма для оптимизации проведения тренировок.

Все данные устройство передает по беспроводной связи на мобильный телефон, в собственное приложение. Показания Mio Alpha 2 весьма точны, а пульс определяется даже во время сверх-активной тренировки (некоторые модели наручных пульсометров в это время начинают сбоить).

Basis Peak

Практически универсальное устройство, с равной легкостью отслеживающее пульс и оценивающее качество сна. Алюминиевый водонепроницаемый корпус, качественный дисплей, большое количество функций - что еще нужно человеку, ведущему активный образ жизни?

Вероятно, пульсометр, да. Здесь он есть, оптический, как и у всех прочих гаджетов из подборки. Устройство очень точное, правильно показывает пульс и во время тренировки, и во время отдыха. С помощью технологии Body IQ устройство Peak автоматически распознает разные виды активности – бег, ходьбу, езду на велосипеде.

В часах используется усовершенствованный оптический пульсометр с более мощными датчиками, чем у большинства аналогов, для повышения точности и согласованности измерения ЧСС. Пользователь Basis Peak может отслеживать частоту сердечных сокращений в режиме реального времени 24 часа в сутки, непосредственно на запястье - во время прогулок, пробежек, велосипедных прогулок и при любом другом виде активности.

Microsoft Band

Это одно из наиболее функциональных устройств в подборке. Здесь есть все - дисплей, куча модулей, датчиков и сенсоров. Конечно же, есть и оптический пульсометр, который уже заслужил одобрение пользователей устройства. Благодаря такой функциональности Microsoft Band можно назвать универсальным носимым гаджетом. Устройство можно использовать и для организации личного времени, бизнес-планирования, так и для оценки своей активности во время занятий спортом.

Поскольку в гаджете есть оптический пульсометр, то сам пульс можно определить в любое время - в ходе тренировки или во время отдыха. Кроме того, в Band есть шагомер, датчик качества сна, детектор УФ-излучения, GPS, WiFi, Blueooth модули и многое другое.

Fitbit Charge

Пульсометр фитнес-браслета Fitbit Charge HR работает на базе собственной разработки – оптической технологии подсчета сердечного ритма PurePulse, фиксирующей малейшие изменения давления крови. Методика предполагает использование крошечных безопасных светодиодов на тыльной сторонегаджета. Суть используемого метода в том, что в процессе сердцебиения капилляры расширяются и сжимаются в зависимости от объема заполняющей их крови. Светодиодная технология PurePulse позволяет определять наполняемость микрососудов по изменению плотности светового пучка, проходящего через капилляры. Фотодетектор регистрирует изменение между стартовыми показателями от источника света и отраженным результатом после поглощения части светового пучка кровью и мягкими тканями. Технология PurePulse абсолютно безопасна и отличается чрезвычайно низкими показателями энергопотребления.

Опция PurePulse позволяет пользователю отслеживать интенсивность тренировок, количество израсходованных калорий, визуализируя результаты с помощью интерактивных графиков и диаграмм в приложении Fitbit.

Apple Watch

Описывать умные часы от Apple еще раз смысла нет - в Сети полным-полно обзоров. Тем не менее, в этом устройстве тоже есть пульсометр, и работает он неплохо. Правда, не так давно, после получения обновления, пульсометр начал работать несколько непредсказуемо, замеряя пульс не каждые 10 минут, а выбирая различные промежутки времени.

Тем не менее, Apple, кажется, удалось решить проблему, во всяком случае, количество жалоб на форумах резко уменьшилось.

Сейчас оптические пульсометры и гаджеты с ними становятся все более распространенными, и причина тому - возможность измерять пульс на ходу. Модули такого типа встраивают во многие устройства, включая умные часы. В принципе, это неплохая идея, поскольку, раз уж умные часы называют цифровым ассистентом, почему бы им не побыть еще немножечко и цифровым врачом (ну, или хотя бы медсестрой?). И действительно, большинство устройств на Android Wear оснащены пульсометрами, среди прочих моделей можно назвать LG Watch Urban.

В дальнейшем, вероятно, число устройств с различными модулями, назначение которых - изучать состояние организма человека, будет только увеличиваться. И это хорошо, ведь и программные платформы для отслеживания динамики состояния своего организма, также развиваются. Google, Apple, Samsung в этом вопросе - впереди планеты всей.

Что же, осталось только пожелать всем здоровья.

— Поделится Новостью в Соц. Сетях

Обзор Lifetrak C410 - «непостоянный» пульсометр для постоянного использования

С момента появления первого серийного пульсометра в 1977 году до сегодняшнего дня датчики побывали и на пальце, и в ухе, и - прошу прощения - под попой, о чем мы писали в "неврологической подборке". Типологию современных гаджетов для снятия пульса мы попытались проанализировать в "генеалогической елке", и там оказались часы с ремнем, нагрудные пульсометры, оптика, наушники. Оптическим пульсометрам мы также посвятили отдельный пост на Geektimes.

Nintendo патентует консоль с необычным расположением датчиков

Компания Nintendo никогда не следовала общему тренду в производстве игровых приставок и выделялась на фоне Sony и Microsoft. Пользователи тепло принимали устройства производителя, и многие с нетерпением ждут новую консоль Nintendo NX. Недавний патент может пролить свет на некоторые возможности грядущей новинки. В Интернет попали схемы из патентной заявки Nintendo, на которых демонстрируется портативная консоль с "обращенными наружу" линейными датчиками изображения. С их помощью консоль сможет анализировать прикосновения рядом с устройством и выполнять определённые команды, например, взаимодейс

Новая технология Apple способна распознавать жесты пользователя

Компания Apple получила очередной патент, связанный с проецированием и жестикуляцией. В документе описывается технология, способная распознавать и интерпретировать жесты. В документе упоминается оптоэлектронное устройство, оснащённое полупроводниковой подложкой, на которой размещён двухмерный ряд оптических излучателей и проецирующих линз, а также дифракционный оптический элемент. Проецирующая линза предназначена для сбора и фокусировки света от оптических излучателей, чтобы проецировать оптические лучи на поверхность в определённом порядке.

Withings Thermo измерит температуру одним касанием

Измерение температуры тела - это достаточно лёгкий процесс, однако те, у кого есть маленькие дети, не понаслышке знают, как сложно бывает измерить температуру у маленьких непосед. Новый термометр Withings Termo призван помочь родителям в решении этой проблемы. Этот градусник не нужно вставлять в рот или подмышку. Для того, чтобы измерить температуру с помощью Withings Termo, его всего лишь нужно приложить ко лбу, и через 2 секунды гаджет покажет точную температуру тела.