Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

Рисунок 6. Вывод данных аналогового значения и частоты пульса в монитор последовательного порта.

Для получения графика фотоплетизмограммы на экране компьютера будем использовать хорошо знакомую Ардуинщикам среду программирования Processing, похожую на Arduino IDE. Загрузим на плату Arduino скетч (PulseSensorAmped_Arduino_1dot1.zip), а на компьютере из Processing загрузим скетч (PulseSensorAmpd_Processing_1dot1.zip). Передаваемые с платы Arduino в последовательный порт данные, мы будем получать в Processing и строить график (рис. 7).

Рисунок 7. Визуализация данных в Processing.

Еще один вариант визуализации (для компьютеров Mac) – программа Pulse Sensor. Она также получает данные, приходящие в последовательный порт от Arduino (скачать скетч PulseSensorAmped_Arduino_1dot1.zip) и выводит график, уровень сигнала и значение пульса (рис. 8).

Рисунок 8. Визуализация данных с датчика пульса в программе Pulse Sensor.

Часто задаваемые вопросы FAQ

• Проверьте правильность подключения датчика пульса.

• Для создания постоянного (неменяющегося) внешнего фона освещения оберните датчик с одной стороны черной лентой.

• Прикладывать датчик пульса следует правильно – между центром подушечки и изгибом пальца.

Sasmsung Galaxy S5 - отличный современный смартфон, но ничто в нём не удивляет больше, чем встроенный датчик сердцебиения, который связан с фирменным приложением S Health. Датчик, который имеет очень маленький размер и располагается на тыльной стороне устройства сразу под камерой дает весьма точные данные об уровне Вашего сердечного ритма. Вы можете его узнать во время утренней пробежки или в любое другое время. Давайте же разберемся в том, как его использовать!

О ЧЁМ СТАТЬЯ?

Действия

1. Откройте обзор приложений

• Сделайте это, нажав «Приложения» в правом нижнем углу экрана.

2. Запустите приложение «S Health»

• В пользовательском интерфейсе S Health вы должны увидеть значки в верхней части, которые сообщают вам показания шагомера, подсчитанные калории, а также потребление калорий, которое вы зарегистрировали в приложении. Ниже вы увидите некоторые значки, с которыми вы можете взаимодействовать.

3. На главной странице приложения нажмите на Heart Rate

• Это зеленый значок с белым сердцем внутри.

4. Прикоснитесь пальцем к датчику сердцебиения под камерой, он загорится красным цветом

Удерживайте его в таком положении несколько секунд пока данные не считаются. Обратите внимание, что первые пару раз смартфон может не считать Ваши показатели. Датчик очень восприимчив к движениям, влажности и другим факторам. Чтобы улучшить качество съема показателя рекомендуем следовать следующим советам:

• Используйте датчик только сухим пальцем

• Удерживайте палец на датчике столько, сколько можете. Не торопитесь!

• Не кричите! Сильный шум может повлиять на работу датчика.

• Если считывание показателя не происходит, попробуйте задержать дыхание. Иногда это помогает.

Это интересно

Согласно Samsung, установка датчика сердечного ритма является результатом недавней тенденции пристального контроля здоровья, и одной из идей фирмы - «усилия компании Samsung направлены на удовлетворение потребностей и предпочтений людей». После объяснения технических особенностей измерения частоты сердечных сокращений, Samsung говорит о том, почему они добавили в смартфон датчик сердечного ритма вместо какой-либо другой интересной функции. «Частота сердечных сокращений является одним из наиболее часто измеряемых показателей здоровья. Датчик сердечного ритма позволяет проверить в каком режиме работает ваше сердце до, во время и после тренировки». Флагман и носимые устройства всегда под рукой, это и побудило компанию добавить в них такую функцию.

04.02.2016

Всем любителям активного образа жизни и спорта, а также обладателям смартфонов несказанно повезло, поскольку ваши смартфоны обладают рядом скрытых способов, позволяющих решить ряд важных задач! Об одном таком способе из пойдет речь в этой заметке.

Если вы любите заниматься бегом в парке или стадионе, периодически путешествуете на велосипеде или роликах, а зимой бывает выбираетесь покататься на лыжах, то вам было бы полезно знать, что ваш, лежащий в кармане без дела смартфон мог бы сослужить вам хорошую и полезную службу. Во время таких занятий бывает интересно знать какое же расстояние вы в итоге прошли, сколько времени потратили, с какой скоростью двигались, в какой точке леса или города вы сейчас находитесь и многие другие данные. А если вы являетесь спортсменом любителем, то эта информация вам просто необходима. Большинство граждан либо не обращает внимание на возможность получения таких данных, либо покупают специальные часы-навигаторы, которые стоят не малых денег. Так вот в любом смартфоне на системе Android или Apple есть ряд спортивных приложений, которые бесплатно помогут решить все выше перечисленные задачи.

Но это еще не все — данные приложения могут также получать информацию о самочувствии вашего организма, а именно пульсе сердечной мышцы! Для спортсменов, а также любителей, которые занимаются по программе тренировок, и конечно для пожилых людей очень важно отслеживать свой пульс во время физической активности. Поддержание правильного пульса во время тренировки увеличит эффективность ваших занятий, укрепит сердце, улучшит общее самочувствие. Занятия на неправильном пульсе могут привести к повышенной утомляемости, снижению мотивации к занятиям, замедлит или остановит рост показателей и даже может привести к ряду заболеваний сердца. Поэтому если вы решили заниматься спортом на повышенных нагрузках, то пульсометр вам просто необходим!

Способы измерения пульса с помощью смартфона.

Есть два способа измерить ваш пульс в «походных» условиях. Оба способа подразумевают установку на ваш смартфон специального приложения.

Первый способ.

Установите себе на смартфон одно из приложений: Instant Heart Rate, Runtastic Heart Rate или Pulsometer. Чтобы измерить пульс вам достаточно лишь приложить палец к камере вашего смартфона и активировать программу.

Через 5-10 секунд программа установит ваш точный пульс в данный момент. Данный тип измерения пульса имеет небольшую погрешность и может использоваться в повседневной жизни. Минусы данного способа в том, что вам нужно совершить множество дополнительных действий: остановиться, достать телефон, активировать программу, приложить палец и т.д. Таким способом вы сможете измерить ваш пульс только в определенных точках вашей тренировки, и данный тип измерения вам не даст общей картины пульса во время тренировки. Поэтому для тех, кто хочет получать информацию о пульсе в течении всей тренировки есть другой способ.

Второй способ.

Данный способ не потребует от вас прерывания тренировки и позволит вам измерять ваш пульс в течении всего занятия. Для этого вам во первых необходимо установить спортивное приложение, а во вторых приобрести недорогой датчик сердечного ритма для смартфонов. Рекомендуется устанавливать сразу мощное и функциональное приложение, которое помимо пульса будет собирать всю информацию о тренировке: расстояние, скорость, темп, маршрут на карте, высоту подъема и спуска и т.д., а в качестве дополнения программа может быть использована как виртуальные тренер, который будет помогать вам развивать ваши физические возможности. Стоимость таких датчиков колеблется в диапазоне от 50$ до 150$. Для сравнения самый простой китайский наручный пульсометр стоит около 100$, и кроме пульса и времени ничего не измеряет. Если же вы приобретаете наручный пульсометр для измерения скорости и расстояния с функцией GPS (типа Garmin или Suunto), то его стоимость начинается от 300$ и доходит до 1000$. Выгода очевидна, поэтому рассмотрим данный способ подробнее.

Беспроводной датчик-пульсометр для смартфона.

Прежде чем выбрать датчик для смартфона нужно уточнить какой вид беспроводной BlueTooth связи поддерживает ваш телефон. Большинство современных смартфонов, производимых за последние 2 года имеют стандарт BlueTooth 4.0 — такой стандарт поддерживается большинством датчиков пульса. Смартфоны выпущенные до 2014 г как правило имеют стандарт связи BlueTooth 3.0 и ниже. В этом случае можно также найти беспроводной датчик-пульсометр, например модель Polar WearLink transmitter сможет работать с такими смартфонами, как Samsung Note 1, Galaxy 3 и другими.

В качестве подопытного датчика мы выбрали модель BCP-62 с современным форматом BlueTooth 4.0, произведенную голландской фирмой BBB. Она занимается производством огромного количества профессиональных аксессуаров для велоспорта. И попробуем синхронизировать датчик с телефоном Samsung Galaxy S3 mini.

В комплекте вы найдете овальный датчик и эластичный ремень. На ремне с внешней стороны есть две ответные металлические кнопки, такие же кнопки есть на датчике. Как только вы присоединяете датчик к ремню он начинает работать, если отцепили хотя бы одну кнопку — датчик выключается на неопределенный срок. Батарейка при этом не расходуется.

На синхронизацию датчика и смартфона уйдет не более 5 минут! Прежде всего нужно установить батарейку. Далее необходимо активировать датчик путем присоединения к кнопкам. После этого на телефоне активируем функцию BlueTooth. Как только ваш смартфон обнаружит датчик попытайтесь присоединится к нему. Система скорее всего запросит пароль, который как правило равен либо «0000»(четыре нуля), либо «1234». Первый этап пройден!

Чтобы начать видеть свой пульс нужно войти в специальное спортивное приложение. Мы рекомендуем использовать приложение RunKeeper, которое даже в своем бесплатном базовом исполнении позволяет получать информацию с датчика пульса. Но также вы можете использовать и другие известные приложения такие, как Runtastic или Endomondo, которые позволят использовать датчик только после небольшого денежного взноса. Если приложение установлено, то осталось только надеть датчик на себя — он надевается на голое тело, иначе индикации пульса не будет.

Датчик крепится на эластичный ремень, который может дополнительно регулироваться по длине — подгоните его по своему размеру. Ремень надевается на грудь так, чтобы он находился на уровне сердца. С внутренней стороны ремня есть два полиуретановых пятна — в них расположены устройства, фиксирующие сердечный ритм.

Включите спортивное приложение на вашем смартфоне. Приложение RunKeeper автоматически распознает и предложит использовать ваш датчик. Другие типы приложений скорее всего обяжут вам зайти в настройки и выбрать «связанные устройства». Если все сделано правильно, то ваше спортивное приложение должно «увидеть» датчик и начать регистрировать ваш пульс.

Успехов в спортивных достижениях и следите за своим пульсом!

Последние публикации

Краткий обзор 13-ти поясных сумок для бега, в котором мы укажем на важные детали и дадим рекомендации по использованию. Каждая из представленных поясных сумок отлично подходит для занятий спортом, но у каждой есть свои определенные задачи и особенности.

12.09.2018

Если вы неспешно катаетесь зимой по лыжне или даже являетесь спортсменом любителем, то весьма вероятно используете дополнительные средства для улучшения ходовых качеств ваших лыж, такие как парафины, мази держания, ускорители и эмульсии. Эти средства позволяют существенно улучшить скольжение ваших лыж, тем самым повысить вашу мотивацию, если вы любитель или улучшить скоростные характеристики и время прохождения дистанции, если вы тренируетесь на результат.

04.02.2018

Для достижения заданного норматива по беговым лыжам необходимо не только долго и упорно тренироваться, но и использовать профессиональное лыжное снаряжение и аксессуары. Прежде всего уделите внимание лыжам для конькового или классического хода, ведь от их веса, динамических характеристик и качества скользящей поверхности зависит то, как долго вы сможете поддерживать высокий темп.

02.02.2018

Занятия спортом всегда должны проходить максимально качественно и комфортно, только тогда будет достигнут высокий результат без малейшего разочарования. Очень многое зависит от спортивной экипировки. Одежда для бега обязательно обладает воздухопроницаемостью, сохраняет тепло, активно отводит влагу, поддерживает сухость, защищает от ветра, обладает ультралегкостью. Бег - это достаточно эффективный вид спорт, легкий и доступный, поэтому желающих вести здоровый образ жизни только прибавляется, соответственно, спрос на спортивную одежду лишь увеличивается. Бегать в тяжелых куртках, не способных отрегулировать и поддерживать правильный температурный режим, было бы просто невозможно, очень тяжело и жарко. Именно поэтому, сегодня существует масса различной спортивной одежды, способной преподнести спортсменам максимум удовольствия на пробежках, не стеснять движений, дарить легкость и воздушность. Особенно важно следить за своей одеждой, когда приходиться бегать на длинные дистанции. Низкокачественная одежда из синтетики обязательно спровоцирует «парниковый эффект», будет сильнее выделяться пот, начнет накапливаться влага и приводить к сильному зуду, жжению, дискомфорту во время бега. Хорошее настроение у спортсмена моментально испарится, такую тренировку точно можно считать испорченной. Причем вряд ли возникнет желание повторить подобный опыт. Подобные неприятности вызывает и хлопок, поскольку такая ткань быстро намокает и долго сохнет, соответственно, даже при сильной жаре человек может быстро простудиться. Спортсмен не получит от бега никакого удовольствия, его будет постоянно одолевать желание поскорее прекратить занятия и снять с себя ненавистную одежду. Плюс ко всему, именно тяжелые куртки приведут к усталости спортсмена, а не физические упражнения. Так что, привилегия, однозначно, на стороне курток из качественного полиэстера. Если куртка для бега соответствует следующим требованиям, значит, она выбрана максимально правильно: Обладает отличной прочностью, но при этом ее вес совершенно незначителен. Фактура приятная при прикосновении. Регулирует температурный режим в соответствии со временем года. Защищает тело пользователя от любых атмосферных осадков. В куртке на начале дистанции несколько прохладно, но в конце тренировки спортсмен ощущает только тепло, уют и повышенный комфорт. Спортивная ветровка подбирается по размеру, она должна идеально прилегать к телу, не стеснять движений, быть удобной и практически сливаться воедино со своим хозяином, быть совершенно неощутимой. Качественные модели надолго сохраняют свою форму, яркие и насыщенные оттенки, долговечны, защищены от ультрафиолетового воздействия. Отличное качество летней ветровки даст возможность наслаждаться каждым движением, парящей легкостью, невероятным комфортом на протяжении всей тренировки. Динамичные натуры всегда выберут из широкого ассортимента подходящие модели по фасону и цветовому решению. При желании можно даже поэкспериментировать с образом, почему нет? Достаточный выбор спортивных ветровок дает все шансы предполагать, что задуманное дело увенчается успехом. Несмотря на временами агрессивную внешнюю среду, спортсмен всегда будет оставаться уверенным в себе, окруженный непоколебимым комфортом. Летняя ветровка для бега Mac in a Sac Ultra - достойный выбор Дело в том, что приверженцы здорового образа жизни, профессиональные спортсмены, любители не могут пропускать тренировки, следовательно, выходят на пробежку в любое время года и при разной погоде - высокая влажность, сильный ветер, прохладно. В этом случае не обойтись без легких спортивных ветровок - отличный летний вариант, изделие «дышит», регулирует температурный баланс, удобное в эксплуатации. Яркий пример таких курток - модель Mac in a Sac Ultra. Ветровка изготовлена из высококачественных материалов, полиэстера. Обладает небольшой влагостойкостью, достаточной для защиты от моросящего дождя. Невероятно легкая - при ненадобности аккуратно складывается в мешочек, способная всегда защитить от ветра и дождя, не продувается. Спортсмены только мечтают о таком модном изделии, доступном в самых смелых и ярких расцветках. Использованный материал не способен спровоцировать возникновение аллергии. Для удобства куртка оснащена передними карманами на молнии, светоотражателями, предусмотрена вентилируемая спина, регулируемый капюшон. Вес ветровки в мешочке составляет 185 грамм. На такую одежду предложена двухлетняя гарантия, супер легкая куртка подходит мужчинам и женщинам, предназначена для эксплуатации летом, зимой и осенью.

А вы знали, что от бега бывают шрамы? Причем на грудной клетке. Конечно, не от самого бега, а от нагрудного пульсометра. Зачем нужны тренировки по пульсу, можно прочитать в .

Мне не повезло иметь конструкцию, при которой лента натирает, особенно на длинных дистанциях. Длительная тренировка около 30 км с пульсометром - гарантированные кровь-кишки натертости, боль в процессе и долго заживающие шрамы. Пробовала менять ленты, надевать ленту чуть выше и ниже, затягивать сильнее и слабее - безрезультатно. К тому же, нагрудный датчик пульса нужно регулярно стирать и менять в нем батарейку. Иначе он начинает бредить, часто в самый ответственный момент.

Все это изрядно раздражает, поэтому я давно хотела попробовать альтернативный вариант - оптический пульсометр . Выбор пал в пользу устройства Scosche Rhythm+ , которое мне удачно подарили на день рождения 😉 Что из этого получилось, читайте ниже. Осторожно: много графиков!

Как работает нагрудный датчик пульса

Нагрудный датчик пульса , он же нагрудный кардиомонитор (HRM strap, HRM band) - это эластичный ремень с двумя электродами в виде полосок из проводящего материала и кардиопередатчиком. Технология его работы построена на таком явлении как электрическая активность сердца, обнаруженном в конце 19 века.

Датчик крепится на груди, электроды увлажняются водой или специальным гелем для лучшей проводимости. В момент сокращения сердечной мышцы на коже регистрируется разность потенциалов - таким образом происходит измерение частоты пульса. С датчика информация по беспроводной технологии непрерывно передается на принимающее устройство: часы, велокомпьютер, фитнес-браслет, смартфон и т.п.

Как работает оптический датчик пульса

Оптический датчик пульса с помощью светодиодов просвечивает кожный покров мощным пучком света. Затем происходит измерение отраженного количества света, рассеянного кровотоком. Технология строится на том, что рассеивание света в тканях происходит определенным образом в зависимости от динамики кровотока в капиллярах, что позволяет отследить изменения пульса.

Оптические датчики требовательны к плотному прилеганию к коже (не работают через одежду) и расположению. Их работа построена на определении кровотока в тканях, поэтому чем больше тканей доступно для считывания, тем лучше.

Нагрудный и оптический датчик пульса для бегуна: сравним?

Почему Scosche RHYTHM+, а не встроенный в спортивные часы датчик пульса?

Самый очевидный вариант при выборе оптического пульсометра - купить спортивные часы со встроенным датчиком. Большинство относительно новых моделей часов известных производителей уже включают в себя эту опцию. На первый взгляд, удобно: все в одном, не нужно отдельно заряжать и надевать на себя еще одно устройство.

Но если присмотреться, то такой вариант имеет свои подводные камни. Первым из них для меня стало то, что оптический пульсометр должен плотно прилегать к коже, через ткань, даже самую тонкую, он не работает.

Мои основные тренировки обычно приходятся на конец осени и зиму - подготовка к весеннему марафону. К жаре адаптируюсь плохо, летом бегаю больше для поддержания, а прогресс и улучшение формы удается получить только по холодной погоде.

Часы при этом всегда ношу поверх рукава лонгслива или ветровки. Задирать рукав каждый раз, чтобы посмотреть на показания пульса и темпа - вообще не вариант. Особенно это касается бега на ПАНО, где пульс должен попадать в достаточно узкий коридор и его нужно все время контролировать, чтобы не ускакал выше.

Вторая причина, почему мне не подходит встроенный в часы датчик, обнаружилась уже во время тестирования, о ней ниже.

Оптический датчик пульса Scosche RHYTHM+: краткий обзор

Полное название устройства: Scosche RHYTHM+ Dual ANT+/Bluetooth Smart Optical HR .

Было выпущено в 2014 году. До сих пор считается одной из самых удачных и точных моделей среди оптических датчиков пульса. Подробнее можно почитать в мега-основательном обзоре на сайте Рэя , который DCRainmaker.

Так выглядит Scosche RHYTHM+, просто и с минимумом наворотов

Scosche RHYTHM+ — отдельное устройство в виде браслета с оптическим датчиком, которое надевается на руку и передает показания на любой гаджет, поддерживающий технологию ANT+ или Bluetooth Smart. Фактически это все современные спортивные часы, смартфоны (iPhone 4s и выше, Android 4.3 и выше) и другие устройства. Также работает с любыми приложениями, поддерживающими измерение пульса. Короче, полностью универсальная штука.

Scosche RHYTHM+ имеет три оптических сенсора

В комплекте к датчику идет USB зарядка, заявленное время работы 7-8 часов . Минус: индикация уровня заряда отсутствует. Я вышла из положения, просто ставя Scosche на зарядку после каждой тренировки.

Scosche RHYTHM+ на USB зарядке

По характеру Scosche - типичный интроверт. Все взаимодействие с внешней средой происходит при помощи единственного огонька, который во время зарядки устройства изредка мигает красным, во включенном состоянии — красным и синим, при выключении - снова красным, но чаще. Кнопка тоже одна, для включения достаточно просто нажать ее, для выключения - нажать и подержать. Другая коммуникация с устройством не предусмотрена, любители минимализма и голой функциональности оценят.

Размер браслета датчика регулируется при помощи липучек

Тестирование оптического датчика пульса Scosche RHYTHM+

Чтобы оценить точность оптического датчика по сравнению с нагрудным, я пошла самым простым путем: нацепила на себя двое часов, оба датчика и отправилась на пробежку. Scosche передавал показания пульса на Garmin 920XT, нагрудный датчик - на старый заклеенный изолентой заслуженный Garmin Forerunner 410.

Набор юного исследователя: часы 2 шт, датчики пульса 2 шт

В результате со всех тренировок было получено по два графика пульса - по версии каждого из датчиков. Затем для наглядного сравнения графики были наложены друг на друга. Подразумеваем, что показатели нагрудного пульсометра условно точны. Хотя с ним тоже не все так однозначно, как можно убедиться на одном из примеров ниже.

Почувствуй себя гиком. Весь январь бегала с двумя часами

За месяц были получены данные с разных типов тренировок :

• трусца на низком пульсе
• легкий бег на уровне аэробного порога (АП), в том числе с короткими ускорениями по 20-30 секунд (страйдами)
• бег в марафонском темпе
• темповый бег на уровне анаэробного порога (ПАНО)
• МПК-интервалы по 1 км
• повторы по 400 м

Посмотрим, что получилось.

Часть 1, неудачная

Если сидеть, стоять или ходить, то показания Scosche и нагрудного пульсометра совпадают практически полностью, отклонение не более одного удара (оптический датчик чуть запаздывает).

Пока не бежишь, датчики меряют одинаково

Попытка №1: легкий бег на аэробном пороге

Расположение по инструкции

На первую тестовую тренировку я надела только оптический датчик, т.к. уже пару раз успела с ним побегать, показания были вменяемые, подставы не ожидала.

Почти сразу начались глюки, но через пару километров вроде бы все устаканилось. Ровный бег на 150-154 по ровному Труханову, пробежала около 8 км, и тут бах! пульс подпрыгивает под 180 и не снижается. Задумалась, бежать в больницу или вызывать скорую на место. Для справки: до 180+ мое сердце удается разогнать только на интервалах по 1 км, ну или на финишном ускорении на соревнованиях. И это явно не медитативный бег и единение с природой, а счет выдохов, чтобы отвлечь мозг и дотерпеть последние несколько сот метров.

Показания оптического датчика при беге на АП, расположение по инструкции

На графике видно, что я 3 раза останавливалась, пыталась как-то поправить датчик, но безуспешно. Дальше бежала по темпу, пульс колебался от 175 до 180 . Почему именно эти устрашающие цифры? А потому, что примерно такой у меня каденс . Видимо, из-за неудачного (в моем случае) расположения при движениях рукой на датчик как-то хитро попадает свет, и он считает эти колебания вместо пульса.

Вывод: размещение датчика по инструкции мне не подходит.

Попытка №2: трусца

Расположение датчика: на запястье - как у встроенного в спортивных часах

Расположение как в часах, плотная фиксация с помощью подручных материалов

Результат еще печальнее, правильных показаний не было вообще, сплошной каденс. На графике пульса с нагрудного датчика (синем) все четко: видны подъемы и спуски с лестниц, остановка на светофоре.

Показания оптического (красный график) и нагрудного датчиков (синий) при трусце, расположение на запястье

Уже позже прочитала, что часы со встроенным датчиком рекомендуют надевать чуть выше, чем обычно, чтобы для считывания было доступно больше тканей. В моем случае это не помогает: и там, и там дефицит мягких тканей, одна кожа и кости 🙂

Вывод: размещение датчика на запястье (и часы со встроенным оптическим датчиком) мне не подходит.

Попытка №3: разминка / темповая работа на ПАНО 5 + 3 + 3 км / заминка

Расположение датчика: на бицепсе, с внутренней стороны. Подсмотрела такой вариант у Рэя (ссылка на его обзор выше), у него он работает. У меня - снова безобразие.

Показания оптического (красный график) и нагрудного датчиков (синий) при работе на ПАНО, расположение на внутренней стороне бицепса

Попытка №4: снова трусца

Расположение датчика: немного выше локтя, сбоку (спереди)

Местами Scosche даже работал правильно, но не удержался, чтобы не изобразить на графике темповую тренировку.

Показания оптического (красный график) и нагрудного датчиков (синий) при трусце, расположение выше локтя спереди

Здесь я задолбалась расстроилась и нажаловалась в фейсбуке на все эти продвинутые технологии. Автор подарка, который сам бегает с таким же пульсометром уже больше года, подсказал, что надевает его так, чтобы датчик располагался на внешней стороне бицепса. Ладно, еще одна попытка. И вуаля! Это помогло.

Часть 2, удачная

Расположение оптического датчика, которое у меня работает

Попытка №5: еще одна трусца

Расположение датчика: с внешней стороны бицепса

Идеальное совпадение графиков, включая отработку лестниц и переходов

Показания оптического (красный график) и нагрудного датчиков (синий) при трусце, расположение с внешней стороны бицепса

Попытка №6: темповая на ПАНО 5 + 3 + 3 + 1 км

Расположение датчика: там же

У нагрудного пульсометра получился чуть более сглаженный график, но все средние показатели на км совпадают.

Показания оптического (красный график) и нагрудного датчиков (синий) при темповой работе на ПАНО, расположение с внешней стороны бицепса

Попытка №7: легкий бег на АП + 6 коротких ускорений по 20-30 сек.

Расположение датчика: там же

Единственное различие в том, что оптический показывает более высокий пульс на страйдах. Кто из них прав, не знаю, но это не принципиально — для коротких ускорений пульс абсолютно не важен.

Показания оптического (красный график) и нагрудного датчиков (синий) при беге на АП с короткими ускорениями, расположение с внешней стороны бицепса

Попытка №8: интервалы 5х1км + повторы 4х400м

Расположение датчика: там же

На интервалах график с показателями оптического пульсометра чуть более «забористый», и есть небольшие запаздывания. Впрочем, отклонения мелкие, и на общую картину никак не влияют.

Показания оптического (красный график) и нагрудного датчиков (синий) при интервалах 5х1км, расположение с внешней стороны бицепса

А вот на повторах несовпадение графиков уже серьезнее, хотя, как и в случае с короткими ускорениями, по пульсу их никто не бегает.

Показания оптического (красный график) и нагрудного датчиков (синий) при повторах 4х400м, расположение с внешней стороны бицепса

Попытка №9: разминка / 13 + 5 км в марафонском темпе / заминка

Расположение датчика: там же

Здесь редкий случай - глюк нагрудного датчика . Его видно в начале синего графика, где пульс на разминке улетает на 180.

Как уже упоминалось, электроды нагрудного датчика для лучшей электропроводимости нужно смачивать - либо специальным гелем, либо водой. Лично я на них чаще всего просто плюю (пардон за натурализм), надеваю ленту и почти сразу выхожу на тренировку. Если не смочить электроды заранее, то поначалу пульсометр может глючить, но потом они увлажнятся естественным образом - с помощью пота.

Алгоритм был нарушен: в уже полностью одетом виде меня застал телефонный звонок, и выйти получилось только минут через 15. Лента высохла, да и на улице самоувлажняться не спешила из-за холода. Там видно еще одну остановку в самом начале М-темпа - тоже из-за телефона. При более высокой интенсивности процессы пошли быстрее, и нагрудный датчик пришел в чувство.

Еще был непонятный прыжок пульса по версии оптики во время легкого бега между работами - причину не нашла.

Показания оптического (красный график) и нагрудного датчиков (синий) при М-темпе, расположение с внешней стороны бицепса

Пожалуй, на этом с графиками пора завязывать.

С тех пор я полностью перешла на Scosche и попрощалась со шрамами. С подобранным местом расположения оптического датчика его показатели достаточно точны для моих целей, никаких заметных глюков больше не наблюдалось. Надеюсь скоро пробежать с ним марафон и наконец-то узнать, с каким пульсом я это делаю (до этого ни разу не бегала 42 км с пульсометром по понятным причинам).

Плюсы/минусы оптического датчика по сравнению с нагрудным

Удобство: не натирает, не сползает, не мешает

В нем не разряжается батарейка, что случается редко, но в самый неподходящий момент

Его не нужно стирать, в отличие от нагрудного, который в просоленном состоянии может показывать некорректные данные (при активных тренировках стираю ленту раз в неделю)

Его не нужно смачивать перед использованием

При подборе удачного места размещения оптический датчик достаточно точен для решения задач бегуна-любителя

Нагрудный или оптический пульсометр?

— нагрудный датчик по умолчанию точнее, технология его работы не требует танцев с бубном подбора оптимального расположения на теле и идеального прилегания

— оптический датчик в виде устройства (не встроенный в часы) нужно отдельно заряжать, а это еще +1 зарядка ко всей имеющейся куче проводов

Плюсы оптического датчика Scosche по сравнению со встроенным в часы

Путем экспериментов можно подобрать оптимальное место размещения, при котором показания будут наиболее точны. В случае с часами со встроенным датчиком пульса варианты ограничиваются запястьем - не у всех оптика работает корректно в этом месте (я тому пример).

Оптический датчик в виде отдельного устройства можно надевать под одежду, при этом показания выводятся на часы, надетые поверх рукава. Часы со встроенным датчиком должны прилегать к телу, что делает их использование в холодное время года неудобным.

А вы пробовали пользоваться оптическим пульсометром? Как впечатления?

Хотите получать обновления блога на почту? .

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

Введение

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

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.

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

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

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

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

P.S.