Lichtsensorik
LED misst Puls
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Eine Frage der Filter
Ams verwendet zwei Methoden zur Beseitigung des Einflusses von Umgebungslicht auf die Messergebnisse. Einerseits die Bereitstellung optischer Filter und Lichtbarrieren. Zusätzlich stimmt der Controller den LED-Betrieb auf eine einstellbare Frequenz ab, normalerweise 1 kHz. Ein Synchrondemodulator multipliziert das Signal mit +1/0/-1, synchronisiert sein Signal-Timing mit der LED-Modulationsfrequenz und versetzt den Chip damit in die Lage, den Anteil des störenden Umgebungslichts vom gesamten gemessenen Licht abzuziehen und nur den reflektierten LED-Lichtwert (Nutzsignal) zur weiteren Verarbeitung zuzulassen. Zur Synchronisation des LED-Stroms, der Integrationszeit und des ADC-Samplings kann ein eingebauter Sampling-Sequencer verwendet werden (Bild 5). Der Sequencer erzeugt 16-bit-Timings, diese beruhen auf einem 1-?s-Taktsignal, und synchronisiert damit die LED-Modulation und -Demodulation sowie die Analog-Digital-Umsetzung. Die Ergebnisse werden automatisch in einem Pipeline-Buffer oder einem ADC-Datenregister gespeichert.
Die analogen Schaltungen im AS7000 liefern daraufhin einen Strom gefilterter und verstärkter Messdaten des reflektierten Lichts. Der proprietäre Algorithmus berechnet aus nur 20 Samples pro Sekunde zuverlässig die Herzfrequenz. Die vom Beschleunigungssensor eingegangenen Daten werden dem Algorithmus in regelmäßigen Abständen zugeführt, so dass dieser Bewegungsartefakte erkennen und kompensieren kann.
Über die Autoren:
Timo Kuisma ist Field Application Engineer und Ronald Tingl Marketing Manager für Biosensoren, beide bei ams.
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