Analog Devices: Meter-on-a-Chip für Gesundheitsanwendungen

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Von Analog Devices gibt es einen Meter-on-a-Chip-Baustein für portable Anwendungen im Gesundheitsbereich. Zu den Anwendungen gehören Point-of-Care-Diagnostik, Gesundheitsprodukte für den Heim- und Eigengebrauch, am Körper tragbare Vitalzeichen-Monitore sowie Produkte für den Sport- und Fitnesssektor.


Die skalierbare Single-Chip-Plattform ADuCM350 enthält ein präzises 16-Bit-AFE (analoges Frontend) mit einer konfigurierbaren Multi-Sensor-Schaltermatrix sowie einen hardwaremäßig implementierten Funktionsgenerator und eine DFT-Engine (Diskrete Fourier-Transformation).


Kombiniert wird das mit einem Verarbeitungs-Subsystem und einer industriestandardgemäßen Softwareentwicklungs-Umgebung. Der Meter-on-a-Chip-Baustein lässt sich mit passiven und aktiven Sensoren verbinden und unterstützt Sensorfusions-Funktionen, die auch in der Gegenwart von Störbeeinflussungen präzise Messungen physiologischer Daten am Menschen ermöglichen.



ADuCM350 für hohe Systemleistung


Der ADuCM350 ist für den Einsatz in Monitorprodukten optimiert, die mit nur einer Knopfzelle gespeist werden. Der Baustein enthält ein Präzisions-AFE mit einem 16-Bit-A/D-Wandler mit 160 KSPS, eine auf ±0,2 % genaue Spannungsreferenz und einen 12-Bit-D/A-Wandler. Die im ADuCM350 implementierte passive Erfassung komplexer Impedanzen ermöglicht die Basislinien-Detektierung und liefert Informationen über physiologische, biologische und elektrochemische Reaktionen.


Die Fusion aktiver und passiver Sensoren sorgt für einen noch höheren Grad an Signalmessgenauigkeit. Die in den Chip integrierte, gegenüber Umgebungseinflüssen robuste Kapazitäts-Digitalwandler-Technologie unterstützt Anwendungen wie die Detektierung von Hautelektroden oder die nächste Generation elektrochemischer Teststreifen-Technologien.


Im praktischen Einsatz sorgt das AFE durch automatische Kalibrierung für exakte, reproduzierbare Messungen über die gesamte Produktlebensdauer.



Skalierbare Entwicklungs-Plattform

Der für den Healthcare-Bereich konzipierte Meter-on-a-Chip ADuCM350 ist eine flexible Plattform für Einstiegsprodukte bis zu Geräten mit Vollausstattung. Die Sensorfusions-Funktionalität gibt Designern die Möglichkeit, die Messfähigkeiten ihrer Produkte zu erweitern.


Zum Beispiel eignet sich die ADuCM350-Plattform für Anwendungen, die die verbrannten Kalorien ermitteln, indem Herz- und Atemfrequenz über die galvanische Eigenschaften der Haut erfasst werden, während ein extrem stromsparender 3-Achsen-MEMS-Beschleunigungssensor die Höhe und Bewegungen detektiert.


Eine Ausstattung an Kommunikations-I/O-Funktionen wie etwa USB, Audio, Display, seriell und Touch unterstützt die Produktdifferenzierung und die Erweiterung der Feature-Ausstattung. Mit dem AFE-Sequencer ADuCM350 müssen Designer die Software für eine Messprozedur nur einmal entwickeln und können diese anschließend auf alle Produkte einer Familie portieren.



Technische Eigenschaften des Meter-on-a-Chip ADuCM350

  • 16-Bit-A/D-Wandler
  • Präzisions-Spannungsreferenz (0,2%)
  • 12-Bit-D/A-Wandler ohne Informationslücken
  • Hardwarebeschleuniger für Funktionsgenerator- und Filteraufgaben
  • Mit 16MHz getakteter ARM Cortex-M3-Prozessor
  • 384KB Flash-Speicher, 16KB EEPROM und 32KB SRAM
  • Unterstützung für Sensorfusion
  • Konfigurierbare Schaltermatrix (amperometrisch, photometrisch, impedanzbasiert, potentiometrisch)
  • Messung komplexer Impedanzen (mit Funktionsgenerator und Filterfunktionen)
  • Robuste Kapazitäts-Digitalwandler-Technologie
  • Unterstützung für Kommunikations-I/Os: USB, Audio, Display, Tonerzeuger und seriell
  • Power-Management-Fähigkeiten
  • Für den Betrieb mit einer Knopfzelle geeignet
  • Einzelpreis 7,50 US$ (bei 1.000 Stück)
  • Gehäuse: 120-Pin-CSP-BGA
  • Muster: ab sofort
  • Produktionsstückzahlen: ab April 2014

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