Comment concevoir un plus petit, plus précis moniteur de glycémie?

Source: Texas Instruments

Selon les statistiques de l'Organisation mondiale de la Santé, le nombre de patients dans le monde entier avec le diabète est sur le point 155 millions , 2025 augmentera à 300 millions . En raison des valeurs de sucre dans le sang élevé ou faible sont une menace sérieuse pour la santé du corps, de prendre des mesures afin de prévention et de surveillance deviennent très importants. Alors, vous pouvez imaginer, à l'avenir il peut y avoir des millions de personnel, moniteur de glycémie portable (de BGMs) exigences.

moniteur de glycémie moderne nécessaire Mettre en place un intégré dans une très petite taille Alors que les gens portent. Pendant ce temps, afin de répondre aux besoins quotidiens des patients, le type d'équipement de haute performance doivent également avoir seulement une petite quantité de sang peut mesurer avec précision les niveaux de glucose dans le sang de la fonctionnalité.

moniteur de glucose sanguin capteur extrémité avant multiplexeur de précision Les patients atteints de diabète ne ont pas besoin d'utiliser plusieurs doigts de mesures. Bien que la facilité de manipulation multiplexeur semble fonctionner uniquement entre les commutateurs de différents canaux de signaux, mais en fait, il joue un rôle important dans la mesure précise de la bande de détection de l'aspect du signal reçu.

Le choix du multiplexeur de précision à droite peut aider les petits ingénieurs de conception du moniteur de glycémie surmonter connexes Courant de fuite, la capacité se et Limites de taille Les principaux défis de conception et d'autres aspects. Comprendre l'importance de ces paramètres peut aider les ingénieurs à mieux concevoir, tandis que le diabète peut réduire la douleur et améliorer la qualité de vie.

courant de fuite très faible (ILEAKAGE)

moniteur de glucose sanguin en utilisant des bandelettes de test interagissent avec le sang du patient, une réaction chimique, et à l'aide d'un capteur spécial génère un signal de courant. Le signal de courant est faible, le plus souvent dans le Transimpédance amplificateur (TIA) Niveau Converti en signal de tension amplifié. Avec le signal de courant provenant du capteur est alimentée par le réglage de gain agencé de manière à TIA, puis par le ADC (ADC, typiquement dans le microcontrôleur interne) d'échantillonnage.

Figure 1: multiplexeur frontal analogique moniteur glucose précision utilisé dans l'exemple

La figure 1 montre une chaîne de 4: 1 multiplexeur, quatre éléments de commutation différent amplificateur opérationnel rétroaction (ampli-op) Gain configurable. RF résistance externe (figure 1), ou avec quatre canaux d'un canal est toujours fermé, afin d'assurer que l'amplificateur ne fonctionne pas dans une configuration en boucle ouverte. Bien que représenté sur la Fig. 1 est une résistance de rétroaction quatre, mais différent en fonction des réglages de gain souhaitées, ou même peut augmenter ou diminuer le nombre de résistances.

La sortie actuelle du papier, ces réglages de gain est nécessaire, qui peut être dans la gamme 10A à 80A Entre, en fonction du niveau des taux de glucose sanguin. La plage peut également être modifiée, afin de mesurer le taux de glucose ou pour différents patients à des moments différents.

Pour cette raison, la nécessité de concepteur non seulement faible résistance (RON), et la nécessité de Ultra-faible multiplexeur de fuite Pour améliorer la précision de l'ADC.

La raison en est simple: lorsque le commutateur est mis sous tension, le courant de fuite provenant du multiplexeur sera ajouté au signal de courant de la bande de capteur, et à travers une résistance de contre-réaction, entraînant des lectures erronées fournies à la sortie de l'amplificateur opérationnel. Ensuite, la valeur d'erreur de tension de sortie est envoyé à l'ADC, de telle sorte que la conversion de l'ADC à un traitement numérique du signal sera affiché sur l'affichage des lectures inexactes.

Donc, pour résumer, Plus le courant de fuite du multiplexeur, la sortie des lectures plus précises obtenues.

TI a publié une série de fuite très faible pour répondre aux exigences du multiplexeur de précision. TMUX1104 (Mis en évidence sur la Fig. 1) fournit une très faible fuite (à 25 ° C lorsque 3pA-TYP et 50pA-MAX). Etant donné que le signal à très faible courant de fuite, TMUX1104 peut être commuté à partir de la source d'entrée à haute impédance à l'entrée de haute impédance amplificateur opérationnel, et ayant une erreur de décalage minimum.

capacité faible (CON)

Une autre importante les performances des applications de moniteurs de glucose paramètre est multiplexée sur la capacité C ON. CON affectent les performances de décantation du multiplexeur, affectant ainsi la performance transitoire du système.

Le non-respect de la spécification multiplexeur CON, des problèmes de stabilité du circuit TIA peuvent se produire. CON multiplexeur peut provoquer une oscillation, ce qui entraîne la chaîne de signal médiocre performance transitoire. Bien que le concepteur du système ne peut pas augmenter volontairement la capacité dans la conception, mais le multiplexeur CON peut être assez grand qui affectent le système.

Choisissez faible C multiplexeur ON peut aider à minimiser le problème causé par ces problèmes de circuits communs. Lors de la réalisation multiplexeur de canal, CON représente l'équivalent du système multiplexeur voir la capacité du sol. CON valeurs typiques sont comprises entre le multiplexeur analogique Des dizaines de picofarads (pF) à plus de 400 pF Range. Cependant, le dispositif TMUX1104 CON Aussi bas que 35 pF .

configurable de commutateur de commande de gain (1: 1), chaque canal a son propre CON individuelle à la figure 2. Si quatre SPST. Lorsque tous les canaux activés, CON seront Mise en parallèle . Le maintien d'un canal de l'amplificateur à quatre canaux est garantit pas toujours la fermeture d'un travail de configuration en boucle ouverte. Si le multiplexeur ne sont pas sélectionnées pour optimiser le condensateur, le 1: 1 interrupteur est typiquement un seul canal peut avoir une capacité de 70pF. Ainsi, dans tous les cas quatre canaux sont activés, le chemin de rétroaction totale CON 280pF . A l'inverse, si seulement une 35 pF CON TMUX1104, puis dans le cas où tous les canaux sont activés, la capacité totale de la rétroaction seulement 140pF .

Figure 2: une commande de gain configurable

Petit moniteur de glycémie Précautions

Que ce soit un téléphone mobile, les ordinateurs portables ou tablettes, plus intelligent, plus petite, plus légère solution est la tendance. glucomètres et autres équipements médicaux portables ainsi. Les patients préfèrent fournir des lectures précises et compact facile, moniteur de glycémie portable. Ceci est un défi lorsque la recherche de solutions précises, de nouveaux compacts au concepteur.

TMUX11x Precision Series Multiplexeur Il prend en charge un petit colis au plomb et sans broches l'offre de service étendue (1.08V à 5.5V ± 2,5 V ou double alimentation). Ces dispositifs ont un paquet très faible courant, petite basse-CON et les options, il peut être utilisé dans des applications médicales portables nécessitent des mesures de haute précision. TMUX1104 est Une précision 1 multiplexeur: plus petit canal unique de l'industrie 4 (Figure 3). Le dispositif comporte Ultra-faible courant de fuite (3pA_TYP) et faible courant d'alimentation 8_nA , Tel que approprié pour le moniteur de très glycémie portable alimenté par batterie et d'autres applications médicales.

Figure 3: TMUX1104DQA (10 USON Package)

Lors de la conception précise le moniteur de la glycémie, sans l'exactitude ou à la stabilité du système compromis. Juste en face du capteur pour sélectionner un Il a un très faible courant de fuite faible C ON et Un petit paquet multiplexeur de précision Il peut être.

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