MAX30100/30102 血氧心率感測器模組

商品簡介

MAX3010X 系列感測模組（如 MAX30100、MAX30102）是一系列整合式光學生理感測解決方案，專為偵測血氧濃度（SpO₂）與心率（Pulse Rate）而設計。該系列模組整合了紅光與紅外線 LED、光電感測器、低噪聲放大器、數位控制邏輯及 I²C 通訊介面，能夠穩定地偵測人體微弱的光學變化，廣泛應用於穿戴式裝置、健康監測與智慧醫療等領域。

使用者可將模組輕鬆整合至 Arduino、ESP32、STM32 等各類 MCU 平台，搭配對應的程式庫與演算法，即可實現實時心率與血氧變化的量測與記錄。

商品特徵：

• 感測功能：支援心率與血氧（SpO₂）感測
• 感測原理：採用光容積描記法（PPG），偵測血液流動導致的光線吸收變化
• 感測元件整合：紅光與紅外線 LED、光電感測器、低噪聲放大器
• 通訊介面：I²C（支援最高 400kHz）
• 工作電壓：1.8V（邏輯電平）至 3.3V/5V（模組供電，視模組板設計而定）
• 功耗：低功耗設計，適合電池供電設備
• 封裝模組尺寸：小型化封裝（通常約 15×20mm 左右，實際依模組略有不同）
• 相容開發板：支援 Arduino、ESP32、STM32 等常見單晶片開發板
• 驅動與程式庫支援：有多種開源程式庫可用於加速開發，如 SparkFun、Adafruit 等

應用範圍：

• 健康穿戴裝置（手環、智慧手錶）
• 手指式心率／血氧監測儀
• 醫療器材前期開發或學術研究用途
• 手機健康感測配件
• 運動紀錄與訓練分析工具
• 睡眠監控、壓力分析裝置

工作原理－－【光容積法】

傳統的脈搏測量方法有三種

• 從心電訊號中提取
• 從測量血壓時壓力感測器測到的波動來計算脈率
• 光容積法

前兩種方法提取訊號都會限制病人的活動，如果長時間使用會增加病人生理和心理上的不舒適感。而光容積法脈搏測量作為監護測量中最普遍的測量方法之一，其具有方法簡單、佩戴方便、可靠性高等特點。

光容積法的基本原理是利用人體組織在血管搏動時造成透光率不同來進行脈搏和血氧飽和度測量的，其使用的感測器由光源和光電轉換器兩部分組成。通過繃帶或夾子固定在病人的手指、手腕或耳垂。測血氧飽和度時，根據氧合血紅蛋白(Hb02)和血紅蛋白(Hb)對紅外光、紅外光的吸收量來計算。血管隨著心跳舒張和收縮，舒張時血量多，吸收的紅光紅外光多，收縮時，血量少，吸收的紅光紅外光少。根據反射到感測器的光量周期性變化，可以計算出心率。血氧飽和度計算公式

商品規格

初學者或進行入門開發練習，推薦選擇 MAX30100，價格實惠、功能完整；若是需要較高準確度、更穩定的取樣，例如用於健康監控、數據分析，則建議使用 MAX30102。

腳位說明

• VIN：供電進口端，1.8V-5V
• SCL：連接I2C總線的時鐘
• SDA：連接到I2C總線的數據
• INT : 中斷引腳
• RD：輸出2.8V，驅動紅外線LED
• IRD：輸出2.6V，驅動紅光LED
• GND：接地

MAX30100 原理圖

接線圖