Análisis de sueño y monitoreo del pulso con un sensor SDP3x.

¿El porqué del proyecto?

Algunos monitores de calidad del sueño usan tapetes inflables debajo del revestimiento de la cama para medir la respiración con por medio de un sensor de presión absoluta. Sin embargo, las alfombras inflables pueden dañarse o tener fugas debido a su desgaste normal. Una solución alternativa es el uso de un tapete no inflado con un sensor de presión de alta sensibilidad.

La medición

El sensor de presión diferencial en miniatura SDP3x es una versión del anemómetro de hilo caliente tradicional. Hay que fijarlo fácilmente a un tapete desinflado para medir con precisión los movimientos del cuerpo debajo del colchón. Esto incluye obviamente movimientos notables (por ejemplo, acostarse / levantarse), como así también los movimientos pequeños como la respiración e incluso cada latido del corazón. El tapete consta de dos hojas de ABS (1 mm) pegadas juntas y completando el volumen intermedio con un paño de volumen. (Ver figura 1).

Figura 1.

A diferencia de los sensores de presión diferenciales basados ​​en un diafragma, el sensor a utilizar demuestra una característica del sensor de alta sensibilidad,  especialmente a bajas  presiones diferenciales (Figura 2). Esto permite medir de manera confiable las presiones diferenciales muy bajas y, con ello, medir con precisión el flujo que se mueve hacia adentro y hacia afuera de la alfombra activada por los movimientos del cuerpo.

Figura 2: los sensores de presión diferencial de Sensirion son más sensibles a las presiones diferenciales bajas que los sensores de presión tipo diafragma

En la figura 3 pueden apreciarse la medición de la presión diferencial y la frecuencia cardíaca.

Los resultados de las mediciones demuestran que el sensor de presión diferencial puede medir la frecuencia cardíaca con un monitor de sueño colocado / ubicado debajo del colchón de la cama. La alta sensibilidad del sensor SDP3x permite la medición del flujo altamente precisa sin la necesidad de un tapete inflado. Específicamente, el SDP3x integrado en las esterillas para dormir permite medir: evaluación de la calidad del sueño, seguimiento de la frecuencia cardíaca, seguimiento de la frecuencia respiratoria, seguimiento de la actividad (por ejemplo, acostado, levantarse)

La línea de sensores SDP3x

El SDP3x es el sensor de presión diferencial más pequeño del mundo. Mide solo 5 mm x 8 mm x 5 mm, lo que abre nuevas posibilidades de integración y aplicación. El sensor se basa en la próxima generación del chip sensor CMOSens® y es el corazón de la nueva plataforma de sensores de Sensirion para medir la presión diferencial y el flujo de masa.

El sensor de presión diferencial SDP3x es ideal para la medición del flujo de masa en una configuración de bypass. El sensor es soldable por reflujo, proporciona funcionalidad extendida, como múltiples direcciones I2C y funciones de interrupción y tiempo de muestreo de alta velocidad. El SDP3x presenta una excelente precisión y estabilidad a largo plazo y no tiene desviación de punto cero. Por todo ello el sensor de presión diferencial SDP3x sea una elección perfecta para aplicaciones de alto volumen y sensibles al costo, donde el tamaño pequeño es esencial.

Es un sensor de presión diferencial, totalmente calibrado y con compensación por temperatura. El sensor digital SDP31 y el sensor analógico SDP36 miden diferencias de presión bidireccionales de hasta 500 Pa, mientras que el digital SDP32 y el SDP37 analógico miden diferencias de presión bidireccionales de hasta 125 Pa.

Pinout del sensor digital de presión diferencial.

El SDP3x consiste en un paquete QFN con una tapa de plástico que cubre la parte superior y proporciona las conexiones neumáticas al sensor. La Tabla 1 muestra las asignaciones de pines del sensor SDP3x-Digital.