Статья:

РАЗРАБОТКА НЕИНВАЗИВНОГО ГЛЮКОМЕТРА

Конференция: CLXXIII Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»

Секция: Медицина и фармацевтика

Выходные данные
Хамматова Л.А. РАЗРАБОТКА НЕИНВАЗИВНОГО ГЛЮКОМЕТРА // Молодежный научный форум: электр. сб. ст. по мат. CLXXIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 22(173). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_interdisciplinarity/22(173).pdf (дата обращения: 08.02.2023)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

РАЗРАБОТКА НЕИНВАЗИВНОГО ГЛЮКОМЕТРА

Хамматова Лена Анасовна
студент, Уфимский государственный авиационный технический университет, РФ, г. Уфа

 

При тяжелой стадии заболевания инсулинозависимые пациенты сдают кровь до 9 раз в день. Существующие на данный момент инвазивные методы для определения уровня глюкозы в крови являются достаточно болезненными и неоперативными.

Они не позволяют пациентам с тяжелой формой течения болезни заниматься спортом и в целом вести полноценный образ жизни. Поэтому разрабатываемое устройство основано на неинвазивном методе измерения, то есть без забора крови.

Из проведенного патентного поиска можно сделать вывод, что наиболее точным и эффективным неинвазивным методом измерения глюкозы является оптический метод, основанный на расчёте коэффициентов ослабления инфракрасного (ИК) излучения, прошедшего через ткань.

Работа устройства основывается на методе фотоплетизмографии в отраженном свете.

Световой поток излучается с помощью ИК светодиода, который подключен к истоку полевого транзистора VT1. Микроконтроллер DD2 задает мощность излучения лазерного диода VD1. Также с помощью МК можно изменять время и интенсивность излучения за счет подачи на вход транзистора VT1 ШИМ сигнала.

Прием сигнала осуществляется с помощью фототранзистора VT2, который включен по схеме резистивного делителя.

Сопротивление транзистора VT2 изменяется в зависимости от величины падающего светового потока.

Сигнал с фототранзистора усиливается входным усилителем DA1.1, включенным по неинвертирующей схеме, и фильтруется ФНЧ DA1.2, построенным по структуре Саллена-Ки.

После этого усиленный и отфильтрованный сигнал поступает на вход усилителя с программируемым коэффициентом усиления DA1.3. С помощью цифрового потенциометра DD1 изменяется коэффициент усиления каскада. Это нужно для регулировки изменений параметров лазерного диода VD1 во время работы схемы.

Данные с усилителя с программируемым коэффициентом усиления DA1.3 поступают в микроконтроллер DD2 со встроенными для удобства обработки данных Wi-Fi и Bluetooth, а также часами реального времени RTS, которые предназначены для сбора статистики в течение дня. В МК данные оцифровываются и передаются на сенсорный дисплей XS2, который за счет подключения SD-памяти обеспечивает визуализацию графики на дисплее и хранение информации.

Для регулировки нелинейных изменений параметров лазерного диода VD1, связанных с температурным дрейфом во время работы устройства, используется датчик температуры и влажности DD3, подключенный к микроконтроллеру DD2.

Также в схеме используется тензодатчик R12 для защиты от ложных срабатываний устройства.

Питается схема от аккумуляторной батареи XS1 c выходным напряжением 3,7В. Для понижения напряжения до уровня, необходимого для питания модулей схемы и максимального использования емкости батареи, к ней подключен DC/DC преобразователь DD5. Также для контроля заряда батареи к ней подключены микросхема DD6, которая создает задержку включения питания, чтобы включить все устройство только при установившемся напряжении питания, и микросхема DD4, предназначенная непосредственно для заряда батареи.

При замыкании ключа SW1 возможна зарядка батареи с помощью подачи 5В на микросхему заряда.

 

Рисунок 1. Принципиальная схема разрабатываемого устройства

 

Список литературы: 
1. Измерение уровня сахара в крови. – [Электронный ресурс] – Режим достура. –URL: https://stolichki.ru/stati/izmerenie-urovnya-sahara-v-krovi (Дата обращения 03.06.2022)
2. Рабочее напряжение лазерного диода. – [Электронный ресурс] – Режим достура. –URL: https://plastep.ru/rabochee-napryazhenie-lazernogo-dioda/ (Дата обращения 04.06.2022)