Пульсометр с датчиком аритмии. Нагрудный пульсометр: устройство, принцип действия и верный выбор

Желающему разобраться в HRM датчиках компании Garmin на первый взгляд кажется, что это просто нереально. В этой статье мы постараемся вам помочь понять как выбрать нагрудный пульсометр Garmin. Вы узнаете какой HRM датчик для чего предназначен, в чем их разница и особенности. Мы не будем рассматривать аналоги компаний таких как Polar, Torneo или Sigma.

Какие Garmin HRM датчики сейчас представлены на рынке:

  • Garmin HRM Run (Купить)
  • Garmin HRM Swim (Купить)
  • Garmin HRM Tri (Купить)
  • Garmin HRM Premium (Купить)

Давайте сразу определимся разницей между нагрудными датчиками и встроенными датчиками ЧСС в разные часы. Главное и основное отличие заключается в способе измерения показателя ЧСС.

Нагрудный пульсометр – это ремень с датчиком ЧСС, надеваемый на грудную клетку спортсмена. Технология работы датчика построена на электрической активности сердца. На внутренней стороне ремня находятся электроды которые в момент сокращения сердечной мышцы регистрируют сокращение и по беспроводной технологии передает показатель на принимающее устройство: часы, фитнес-трекер, смартфон и так далее.

Оптический (он же встроенный) датчик с помощью светодиодов просвечивают кожу на запястье спортсмена. Затем происходит измерение отраженного количества света, рассеянного кровотоком. Рассеивание света в тканях происходит различным образом в зависимости от динамики сердцебиения и кровотока в капиллярах, что позволяет отслеживать изменения пульса. Как следствие оптические датчики требовательны к сухости кожи, к плотному прилеганию светодиодов устройства.

Более точными считаются нагрудные датчики. Далее в статье мы будем рассматривать именно их.

Garmin HRM RUN

Нагрудный пульсометр или датчик ЧСС предназначенный для беговых тренировок. Помимо считывания самого пульса, датчик позволяет рассчитать и отобразить на часах или в Garmin Connect время контакта стопы с землей.

Некоторые часы, например, Garmin Fenix 3HR умеют измерять ЧСС посредством встроенного пульсометра в корпус часов. Как показывает практика, нагрудные пульсометры всегда значительно точны. Считывать точно пульс на запястье посредством просвещения кожи не всегда эффективно, например, когда рука вспотела. Или контакт часов с кожей не плотный. Так же времени на замер пульса встроенными датчиками происходит с задержкой. Это не удобно, например, во время темповой тренировки, когда вам нужно всегда быть в курсе вашего актуального пульса.

Во время пробежки датчик в режиме реального времени считывает показания ЧСС и тут же отображает их на часах. Часы сохраняют эти данные в момент тренировки. Как только тренировка окончена данные могут быть сохранены и часы можно будет использовать в штатном режиме, либо можно не сохранять. В таком случае данные по проделанной работе удаляются. Если вы решили сохранить, то на часах они будут находиться до первой же синхронизации с Garmin Connect. Часы высвобождают память и отправляют данные по Bluetooth как только произойдет синхронизация с приложением Garmin Connect.

Материал ремня

Пульсометр с нагрудным датчиком Garmin HRM Run надевается на грудь спортсмена под одежду и плотно прилегает к телу во время пробежки. Окантовка внутренней части ремешка выполнена из похожих материалов которые используются в Garmin HRM Swim. Тот самый материал который не позволяет ремешку скользить по телу спортсмена после отталкивания от бортика и повышенного сопротивления воды.

Совместимость Garmin HRM Run

Нагрудный кардиодатчик HRM Run на сегодняшний день совместим и будет работать со следующими девайсами: Garmin Fenix 2 Special Edition, Garmin D2 Bravo, Garmin Epix, Garmin Fenix 2, Garmin Epix Fenix 3 HR, Garmin Epix, Garmin Fenix 3 Sapphire, Garmin Fenix 5, Garmin Forerunner 620, Garmin Forerunner 735XT, Garmin Quatix 3, Garmin Tactix Bravo, Garmin VIRB X, Garmin VIRB XE

Синхронизация с часами.

Подключить датчик к часам можно буквально за 4 шага. В случае с Fenix 3 необходимо в меню часов войти в:

  • Настройка
  • Датчики
  • Добавить новый
  • Частота пульса

Чтобы сделать то же самое для необходимо в меню часов войти в:

  • Настройка
  • Датчики и аксессуары
  • Добавить новый
  • Частота пульса

Обратите внимание, что в момент синхронизации датчика с часами необходимо, чтобы датчик был надет на грудь. В часах Fenix 3 и

Измеряемые показатели

Кстати, датчик ведь помогает не только ЧСС понять! Garmin HRM Run покажет:

  • Моментальный ЧСС спортсмена
  • Время контакта с землей
  • Длину шага
  • VO2Max (максимальное потребление кислорода)

Время контакта с землей датчик помогает рассчитать для каждой ноги отдельно. Это показатель с которым можно работать и исправлять свою технику после наглядного изучения показателя.

Настройка тренировки по пульсу

Посредством Garmin Connect вы можете настроить свою тренировку полагаясь на показания пульса. Например вы хотите бежать в пульсовом окне 130-150 ударов в минуту. Задаете этот диапазон в настройках тренировки Garmin Connect и часы будут подсказывать вам когда вы вне этого диапазона.

Цена

HRM Run – датчик для бега. Синхронизируется просто и интуитивно, материал ремешка цепкий. Приобрести можно в комплекте с некоторыми часами или отдельно. В отличие от HRM Swim или HRM TRI не будет писать ЧСС в воде.

Garmin HRM – swim

Предназначен для плавания в бассейне. Более широкий пояс (по сравнению с Garmin HRM Run) с цепкой поверхностью позволяет датчику крепко держаться на теле спортсмена не сползая до пупка при резком развороте в бассейне или отталкивании от бортика. Более плоский датчик. Это сделано для того, чтобы при отталкивании от бортика – пояс не соскакивал.

Измеряемые показатели

Garmin HRM Swim ограничивается сбором, записью и передачей только частоты сердечных сокращений спортсмена. Акселерометром он не обладает, поэтому задача посчитать количество гребков, дистанцию/количество проплытых бассейнов и скорость на отрезках становится для часов который вы выбрали для тренировок. Если это – вы получите все вышеописанные показатели в конце тренировки.

Материал ремня

Garmin использовал супер-цепкий материал для внутреннего покрытия ремня. В результате чего он ничуть не соскальзывает при резких движениях в бассейне, при отталкивании от бортика, при старте с тумбы. Со слов Garmin, ремень в Garmin HRM Swim устойчив к реагентам бассейна в отличие от Garmin HRM Tri.

Кстати, если вы крупной комплекции – не стоит переживать о размере ремня. На этот случай Garmin предусмотрел “удлинители” ремня.

Совместимые устройства

HRM Swim на сегодняшний день совместим и будет работать со следующими девайсами: Garmin D2 Bravo, Garmin Epix, Garmin Fenix 3, Garmin Fenix 3 HR, Garmin Fenix 5, Garmin Fenix 3 Sapphire, Garmin Tactix Bravo.

Особенности передачи данных

Все датчики ЧСС не способны передавать данные под водой. Garmin HRM Swim работает по протоколу ANT+, это значит, что через воду сигнал не может пройти от датчика к принимающему устройству и данные пульса не могут быть отображены в режиме реального времени на часах пока вы находитесь в воде. Для этого Garmin предусмотрел встроенную в датчик память, которая сохраняет в себе все колебания сердцебиения за тренировку. Данные могут быть отправлены и отображены на часах в том случае если вы остановитесь и станете так, чтобы датчик и часы были над поверхностью воды. Главной задачей Garmin HRM Swim является определение ЧСС спортсмена во время тренировки, запись данных в собственную память датчика и передача этих данных в конце тренировки. Передача данных на устройство осуществится как только вы выйдете из воды. После передачи данные будут доступны в Garmin Connect для дальнейшего анализа.

Цена

Цена зависит от региона где вы хотите совершить покупку.

Garmin HRM Tri

Garmin HRM Tri создан для любителей триатлона. Garmin позаботились о том, чтобы любители этого вида спорта имели возможность стартовать и финишировать в одном и том же датчике и при этом иметь в результате старта все необходимые показатели. Этот датчик включает в себя возможности датчиков Garmin HRM Run и Garmin HRM Tri. Он так же как и HRM Swim считывает и запоминает показатели во время плавательного этапа и передает их на устройство после того как вы выйдете из воды.

Измеряемые показатели

Garmin HRM Tri умеет измерять при беге:

  • Частоту сердечных сокращений
  • Вертикальное колебание тела. (Насколько высоко вы отталкиваетесь при беге. Поможет уменьшить этот показатель, если он высокий, за счет чего экономить силы)
  • Время контакта с землей
    Длину шага
  • VO2Max (максимальное потребление кислорода)
  • Частоту сердечных сокращений.

Garmin HRM Tri умеет измерять при плавании:

  • Частоту сердечных сокращений

Garmin HRM Tri в отличие от Garmin HRM Run имеет встроенную память, что позволяет ему сохранять данные пульса о плавательной тренировке и передавать их на часы, а далее на приложение Garmin Connect для визуализации данных.

Материал ремня

Материал тканевый, похожий на HRM Run. Для бега ремешок отличный. Он комфортно сидит на теле, не пережимает и “дышит” за счет тканевой структуры. Но вот по плаванию большой вопрос. Триатлон предполагает плавание в открытой воде. Так вот для открытой воды ремешок подходит значительно лучше, чем для бассейна.

Во-первых, у него нет такого цепкого покрытия как у HRM Swim. Поэтому при использовании в бассейне готовьтесь ловить ремень на пузе или поясе. При старте в триатлоне используются гидрокостюмы. Думая об этом Garmin и делали ремешок, не беспокоясь чтобы он не скользил по телу спортсмена. Гидрокостюм поддерживает датчик в месте его крепления.

Во-вторых, материал ремня Garmin HRM Tri, со слов самого Garmin, не стойкий к реагентам бассейна. Что с ним произойдет при использовании в бассейне точно неизвестно, но если решили брать с собой в бассейн, то рекомендуем тщательно мыть ремешок после тренировки. Стирать и сушить ремень нельзя, испортите его резиновые свойства. Мыть ремешок необходимо под проточной водой и сушить естественным путем (без батарей, полотенце сушителей, фенов и так далее).

Это не значит, что ремень категорически запрещено использовать в бассейне. Мы лишь пишем это, с целью донести вам, что есть некоторые некомфортные обстоятельства о которых придется помнить во время плавания в бассейне с HRM Tri.

С одной стороны нам понятна забота производителя о теле спортсмена. Во время бега использование ремешка Garmin HRM Swim приносит дискомфорт за счет того, что он шире чем HRM Tri и материал совсем не дышит. Вероятно поэтому Garmin не делали HRM Tri с таким ремнем. Но с другой стороны, универсального ремешка в котором можно было бы плавать в бассейне и на открытой воде, бегать и ездить на велосипеде у Garmin пока нет.

Совместимые устройства

HRM Tri на сегодняшний день совместим и будет работать со следующими девайсами: Garmin D2 Bravo, Garmin Epix, Garmin Fenix 3, Garmin Fenix 3 HR, Garmin Fenix 5, Garmin Fenix 3 Sapphire, Garmin Tactix Bravo.

Подключение датчика к часам

Подключение датчика HRM Tri не сильно отличается от подключения HRM Run приведенного выше. Чтобы выполнить синхронизацию, например, на часах Garmin Fenix5 следуйте шагам:

  • Настройки
  • Датчики и аксессуары
  • Добавить новый
  • Внешний пульсометр

Помните, что в момент синхронизации вы должны надеть датчик.

Сравнительная таблица HRM Swim и HRM Tri

Датчик HRM Swim HRM Tri
Вид спорта для которого можно использовать Плавание в бассейне и открытой воде Плавание в открытой воде, бег, велоспорт
Считываемые данные и отображаемые показателя в Garmin Connect Пульс во время плавания и бега. Пульс во время плавания и бега, VO2Max, вертикальное колебание корпуса при беге, время постановки стопы при беге,
Водонепроницаемость До 50 метров До 50 метров
Длина ремня От 58 до 145 см От 60 до 142 см
Срок службы батарейки ~ 18 месяцев ~ 12 месяцев
Сменная батарейка Да Да

Цена

Цена зависит от региона где вы хотите совершить покупку.

Промо видео Garmin HRM Swim и HRM Tri

Garmin HRM Premium

На вид датчик чем-то напоминает HRM Run, так как не обладает никакими “липкими” поверхностями с внутренней стороны как, например, HRM Swim или HRM Tri. Но при этом имеет тканевый ремень, что на первый взгляд может быть удобно при беге. Дизайнерской особенностью этого датчика является то, что его можно отстегнуть от ремня. Крепится датчик к ремню двумя заклепками. Наиболее логичным кажется использование Garmin HRM Premium во время тренировок в тренажерном зале, так как все что он умеет это считывать ЧСС.
Картинка

Измеряемые показатели

Если ваше считывающее устройство не обладает акселерометром и не умеет считать количество шагов, то датчик в этом поможет. Итого, возможности HRM Premium сводятся к фиксированию следующих показателей:

  • Количество шагов
  • Частота сердечных сокращений

Материал ремня

Ремень по материалу очень похож на Garmin HRM Run. За счет этого достаточно комфортно в этом датчике бегать.

Совместимые устройства

Датчик совместим со всеми устройствами Garmin которые в состоянии синхронизироваться с монитором сердечных сокращений.

Цена

Цена зависит от региона где вы хотите совершить покупку.

HRM премиум дешевле чем новенькие аналоги, но сейчас, видимо, пришло время новой линейки датчиков. Полагаем это связано с тем, что функцию датчика HRM Premium выполняют абсолютно любые другие современные датчики представленные Garmin, такие как HRM Run, HRM tri, HRM swim.

Выводы

Отвечая на вопрос какой нагрудный пульсометр лучше выбрать хочется сказать, что на данный момент на рынке брендом Garmin не представлен продукт который смог бы закрыть потребность для триатлета. Спортсмен для тренировок в этом виде спорта вынужден иметь два датчика: HRM Tri и HRM Swim. Либо испытывать дискомфорт от спадающего на живот ремня во время толчков от бортика бассейна. Что будет с ремнем HRM Tri при использовании в бассейне – тоже вопрос открытый.

Для бегунов – Garmin HRM Run.
Для пловцов – лучший монитор сердечного ритма Garmin HRM Swim.
Для триатлетов – можно попробовать обойтись Garmin HRM Tri. Если бюджет позволяет, то идеальным комплектом станет HRM Swim + HRM Tri.

Цена зависит от региона где вы хотите совершить покупку.

Garmin HRM Premium выполняет скорее только функцию считывания ЧСС да и в продаже на официальном сайте его уже нет. Рейтинг датчика был высок до появления конкурентов. Сейчас же лучше присмотреться к чему-то из перечисленного выше.

Пульс - это ритмичные колебания стенок кровеносных сосудов, происходящие во время сокращений сердца. Измерения пульса очень важны для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Важно следить за изменениями сердечного ритма, чтобы не допустить перегрузки организма, особенно во время занятий спортом. Один из понятных параметров пульса – частота пульса. Измеряется в количестве ударов в минуту.

Рассмотрим доступный датчик для измерения сердечного ритма – Pulse Sensor (рисунок 1).

Рисунок 1. Датчик пульса

Это аналоговый датчик, основанный на методе фотоплетизмографии - изменении оптической плотности объема крови в области, на которой проводится измерение (например, палец руки или мочка уха), вследствие изменения кровотока по сосудам в зависимости от фазы сердечного цикла. Датчик содержит источник светового излучения (светодиод зеленого цвета) и фотоприемник (рис. 2), напряжение на котором изменяется в зависимости от объема крови во время сердечных пульсаций. Это график (фотоплетизмограмма или ППГ-диаграмма) имеет форму, представленную на рис. 3.

Рисунок 2.

Рисунок 3. Фотоплетизмограмма

Датчик пульса усиливает аналоговый сигнал и нормализует относительно точки среднего значения напряжения питания датчика (V/2). Датчик пульса реагирует на относительные изменения интенсивности света. Если количество света, падающего на датчик остается постоянным, величина сигнала будет оставаться вблизи середины диапазона АЦП. Если регистрируется большая интенсивность изучения, то кривая сигнала идет вверх, если меньше интенсивность, то, наоборот, кривая идет вниз.

Рисунок 4. Регистрация удара пульса


Наш датчик пульса мы будем использовать для измерения частоты пульса, фиксируя промежуток между точками графика, когда сигнал имеет значение 50% от амплитуды волны во время начала импульса.

Технические характеристики датчика

  • Напряжение питания - 5 В;
  • Ток потребления - 4 мА;

Подключение к Arduino

Датчик имеет три вывода:
  • VCC - 5 В;
  • GND - земля;
  • S - аналоговый выход.
Для подключения датчика пульса к плате Арудино необходимо контакт S датчика подсоединить к аналоговому входу Arduino (рисунок 5).

Рисунок 5. Подключение датчика пульса к плате Arduino

Пример использования

Рассмотрим пример определения значения частоты импульса и визуализации данных сердечного цикла. Нам понадобятся следующие детали:
  • плата Arduino Uno
  • датчик пульса
Сначала подключим датчик пульса к плате Arduino согласно рис. 6. Загрузим на плату Arduino скетч из листинга 1. В данном скетче мы используем библиотеку iarduino_SensorPulse.

Листинг 1 //сайт // подключение библиотеки #include // создание экземпляра объекта // подключение к контакту A0 iarduino_SensorPulse Pulse(A0); void setup() { // запуск последовательного порта Serial.begin(9600); // запуск датчика пульса Pulse.begin(); } void loop() { // если датчик подключен к пальцу if(Pulse.check(ISP_VALID)==ISP_CONNECTED){ // печать аналогового сигнала Serial.print(Pulse.check(ISP_ANALOG)); Serial.print(" "); // печать значения пульса Serial.print(Pulse.check(ISP_PULSE)); Serial.println(); } else Serial.println("error"); } Вывод данных в монитор последовательного порта Arduino (рис. 6).

Рисунок 6. Вывод данных аналогового значения и частоты пульса в монитор последовательного порта.

Для получения графика фотоплетизмограммы на экране компьютера будем использовать хорошо знакомую Ардуинщикам среду программирования Processing, похожую на Arduino IDE. Загрузим на плату Arduino скетч (PulseSensorAmped_Arduino_1dot1.zip), а на компьютере из Processing загрузим скетч (PulseSensorAmpd_Processing_1dot1.zip). Передаваемые с платы Arduino в последовательный порт данные, мы будем получать в Processing и строить график (рис. 7).

Рисунок 7. Визуализация данных в Processing.

Еще один вариант визуализации (для компьютеров Mac) – программа Pulse Sensor. Она также получает данные, приходящие в последовательный порт от Arduino (скачать скетч PulseSensorAmped_Arduino_1dot1.zip) и выводит график, уровень сигнала и значение пульса (рис. 8).

Рисунок 8. Визуализация данных с датчика пульса в программе Pulse Sensor.

Часто задаваемые вопросы FAQ

1. Не горит зеленый светодиод датчика пульса
  • Проверьте правильность подключения датчика пульса.
2. Выводимые значения с датчика пульса "скачут"
  • Для создания постоянного (неменяющегося) внешнего фона освещения оберните датчик с одной стороны черной лентой.

3. Явно неверные показания с датчика пульса
  • Прикладывать датчик пульса следует правильно – между центром подушечки и изгибом пальца.

Sasmsung Galaxy S5 - отличный современный смартфон, но ничто в нём не удивляет больше, чем встроенный датчик сердцебиения, который связан с фирменным приложением S Health. Датчик, который имеет очень маленький размер и располагается на тыльной стороне устройства сразу под камерой дает весьма точные данные об уровне Вашего сердечного ритма. Вы можете его узнать во время утренней пробежки или в любое другое время. Давайте же разберемся в том, как его использовать!

О ЧЁМ СТАТЬЯ?

Действия

1. Откройте обзор приложений

  • Сделайте это, нажав «Приложения» в правом нижнем углу экрана.

2. Запустите приложение «S Health»


  • В пользовательском интерфейсе S Health вы должны увидеть значки в верхней части, которые сообщают вам показания шагомера, подсчитанные калории, а также потребление калорий, которое вы зарегистрировали в приложении. Ниже вы увидите некоторые значки, с которыми вы можете взаимодействовать.

3. На главной странице приложения нажмите на Heart Rate


  • Это зеленый значок с белым сердцем внутри.

4. Прикоснитесь пальцем к датчику сердцебиения под камерой, он загорится красным цветом

Удерживайте его в таком положении несколько секунд пока данные не считаются. Обратите внимание, что первые пару раз смартфон может не считать Ваши показатели. Датчик очень восприимчив к движениям, влажности и другим факторам. Чтобы улучшить качество съема показателя рекомендуем следовать следующим советам:

  • Используйте датчик только сухим пальцем
  • Удерживайте палец на датчике столько, сколько можете. Не торопитесь!
  • Не кричите! Сильный шум может повлиять на работу датчика.
  • Если считывание показателя не происходит, попробуйте задержать дыхание. Иногда это помогает.

Это интересно

Согласно Samsung, установка датчика сердечного ритма является результатом недавней тенденции пристального контроля здоровья, и одной из идей фирмы - «усилия компании Samsung направлены на удовлетворение потребностей и предпочтений людей». После объяснения технических особенностей измерения частоты сердечных сокращений, Samsung говорит о том, почему они добавили в смартфон датчик сердечного ритма вместо какой-либо другой интересной функции. «Частота сердечных сокращений является одним из наиболее часто измеряемых показателей здоровья. Датчик сердечного ритма позволяет проверить в каком режиме работает ваше сердце до, во время и после тренировки». Флагман и носимые устройства всегда под рукой, это и побудило компанию добавить в них такую функцию.

Одним из востребованных направлений электроники является медицинская электроника. Данный класс электроники реализует диагностические и лечебные аппараты, решающие какие-либо медико-биологические задачи. Также для медицинской электроники свойственна большая точность и стабильность, так как от этой техники часто зависит жизнь человека.

Болезни сердечно-сосудистой системы на сегодняшний день являются наиболее часто встречающимися болезнями у человека после кариеса. Заболевания сердечно-сосудистой системы могут быть опасны не только для больного, но и для окружающих в те моменты, когда он управляет техникой или в других ситуациях, связанных с выполнением каких-либо ответственных действий.

Начиная с максимально простого и доступного, состояние здоровья сердца и сердечно-сосудистой системы можно определять по частоте сердечных сокращений или по пульсу. Пульс - это важнейший показатель качества физиологических процессов в организме, позволяющий судить о здоровом состоянии организма и его тренированности, о различных заболеваниях организма, причем не только сердца, но и других органов и систем. Пульс - это толчок крови в сосудах при сокращении сердца, производящий колебания стенок кровеносных сосудов. Пульс характеризуется следующими пара метрами: частота, ритм, напряжение и наполнение.

Возвращаясь к электронике, измерить пульс можно разными способами: при помощи оптопары (светодиод, фотодиод) на просвет части тела или на отражение, при помощи микрофонной техники, при помощи измерения электрической активности сердечной мышцы (ЭКГ), при помощи пьезодатчиков и даже по видеоизображению лица в новейших разработках и др.

Одним из самых распространенных и недорогих способов является оптический метод, который при должном подходе может давать достаточно точный результат. В самом простом варианте можно использовать светодиод и фотодиод, с последнего просто снимается сигнал. При сокращении сердца кровь по сосудам движется неравномерно в зависимости от работы сердца и сосудов. В соответствии с этой неравномерностью будет изменяться отраженный или просвечивающий сигнал от светодиода на фотодиоде. Усилив этот сигнал можно получить не только количество сокращений сердца по амплитудам сигнала, но и приблизительную кардиограмму.

Такие датчики в продаже можно найти нескольких исполнений от простейшей пары светодиод – фотодиод, до модулей с усилением и фильтрацией сигнала. Примером последнего является датчик pulsesensor.com, который мы будем сегодня использовать.

Схема датчика:

Технические характеристики датчика пульса:

  • Напряжение питания от 3 до 5 В
  • Ток потребления при напряжении питания примерно 2 мА
  • Диаметр модуля 16 мм
  • Тип выходного сигнала аналоговый
  • Способ детектирования сердечных сокращений по отраженному сигналу

Подключив питание к этому датчику, с выходного контакта при помощи осциллографа можно получить приблизительную кардиограмму и по временному промежутку между пиками определить частоту пульса.

В качестве минусов данного метода необходимо отметить, что для получения стабильного результата нужно прикладывать датчик к пальцу с некоторым позиционированием и определенной силой прижатия (не сильно, но и не слабо), аналогично для мочки уха и шеи (т.к. на шее располагаются крупные артерии, именно там получается самый четкий результат). Также при измерении любое движение будет искажать результат. При использовании схема должна быть защищена от контакта с другими проводящими объектами, чтобы не допустить искажения и ослабления сигнала.

Однако использование осциллографа не всегда удобно или возможно, поэтому попробуем собрать самостоятельно простейший кардиомонитор.

Схема устройства:

Схема построена на базе микроконтроллера STM32F103C8T6. В качестве индикатора используется TFT LCD дисплей разрешением 240х320 c интерфейсом SPI на базе контроллера ILI9341. Питание схемы 3,3 В (при питании 3,3 В дисплей будет работать), что позволяет использовать Li-ion аккумуляторы при некоторой модернизации схемы для мобильности и безопасности устройства. Датчик пульса подключается к нулевому каналу АЦП1 микроконтроллера. Аналогично осциллографу по измерениям АЦП строится график на экране дисплея. По значению времени между пиками (отмеряется таймером микроконтроллера) кардиограммы определяем частоту пульса в единицу времени. Каждую миллисекунду происходит прерывание, в котором отсчитывается количество миллисекунд между пиками кардиограммы, то есть период. Для перевода в значение сердечных сокращений в минуту применяем формулу:

60000(мсек)/ΔT (мсек)

На экране устройства отображается приблизительная кардиограмма, получаемая с помощью датчика пульса и рассчитанное значение пульса в ударах в минуту. Таким образом, получаем простой недорогой кардиомонитор, функционал которого можно дорабатывать и дополнять.

Итак, получив данные о сердечных сокращениях, можно судить о здоровье следующим образом. У среднестатистического взрослого человека нормальный пульс составляет 60-80 ударов в минуту. У спортсменов это значение значительно ниже и более стабильно при физических нагрузках. У женщин обычно пульс чаще, а у детей в зависимости от возраста значительно чаще, чем у взрослых. Необходимо отметить, что учащение пульса возникает при физической нагрузке, при нервном напряжении, курении, потреблении чая, кофе и алкогольных напитков. Измерьте пульс в то время, когда вас посетили волнения и нервное напряжение. По величине отклонения пульса можно определить, что у вас уже имеется невроз. Наиболее нервные люди, часто волнуясь по пустякам, напрягают свою нервную систему, и тут же сердце реагирует учащенным пульсом, а сосудистая система - увеличением артериального давления. Вначале у таких людей появляется сердечно-сосудистая дистония, невроз сердца, а затем наступают серьезные заболевания сердечно-сосудистой системы. Если ваш пульс реагирует учащением на мелкие неприятности, то необходимо срочно дать отдых организму и заняться собственным оздоровлением. Учащение пульса более 100 ударов в минуту называется тахикардией и требует к себе особого внимания. По этому поводу вы обязательно должны показаться врачу. Понижение пульса до значения ниже 50 ударов в минуту называется брадикардией и также требует к себе особого внимания. По этому поводу вы обязательно должны показаться врачу, если только вы не являетесь спортсменом или не практикуете йогу. При сердечной недостаточности пульс очень медленный и слабый. Сердечная недостаточность требует обязательного вызова врача.

Ритм пульса определяется интервалами между отдельными пульсовыми ударами. У здорового человека пульсовые временные интервалы всегда одинаковы. Аритмия - это неправильность пульса, характеризуемая неодинаковыми интервалами. Неритмичный пульс может иметь несколько разновидностей. Экстрасистолия - это аритмия, связанная с появлением на интервале лишнего удара. Мерцательная аритмия характеризуется беспорядочностью пульса. Пароксизмальная тахикардия - это внезапное сильное сердцебиение.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
IC1 МК STM32

STM32F103C8

1 В блокнот
VR1 Линейный регулятор

AMS1117-3.3

1 В блокнот
Z1 Кварц 8 МГц 1 В блокнот
R1 Резистор

100 Ом

1 В блокнот
R2-R4 Резистор

10 кОм

3 В блокнот
R5 Резистор

390 Ом

1 В блокнот
C1, C2 Конденсатор 22 пФ 2 В блокнот
C3-C7, C9 Конденсатор 100 нФ 6 В блокнот
C8 Электролитический конденсатор 220 мкФ 1

Если вы хотите похудеть, набрать мышечную массу или просто ведете здоровый образ жизни и занимаетесь спортом, то тема пульсометров вам наверняка будет интересна. В далекие 80-е начали появляется первые подобные устройства для бытового применения.

И с тех пор датчик пульса стал неотъемлемым атрибутом спортсменов. Гаджеты такого плана позволяют отслеживать сердечный ритм, что очень важно для достижения максимальной эффективности в тренировках.

Сегодняшний рынок предлагает громадный ассортимент всевозможных измерителей пульса. Причем все они отличаются по функциональности, области фиксации, форм-фактору и другими характеристиками. И если бывалые пользователи еще хоть как-то ориентируются во всем этом многообразии, то новички разводят руками и полагаются на отзывы знакомых, а также консультанта в магазине.

Хорошо если последний попадется толковый и, что называется, в теме. В противном случае вы рискуете купить далеко не самый полезный для вас датчик измерения пульса. Так что вопросов здесь немало. Мы же как раз и попробуем на них ответить в нашей статье.

Итак, разберемся, как выбрать датчик пульса, на что обратить особое внимание и как не прогадать с покупкой. Также обозначим наиболее популярные и толковые устройства разных ценовых категорий. Все нижеописанные гаджеты можно приобрести как офлайн-, так и в онлайн-магазинах, так что серьезных проблем с тестированием быть не должно.

Трудности выбора

Для начала определимся с тем, что такое спортивный пульсометр и зачем он нужен. Подобные устройства необходимы для отслеживания частоты сокращения сердечной мышцы, а также для фиксации максимальных нагрузок на организм. Все это помогает спортсмену во время тренировок должным образом реагировать на полученные данные и вносить соответствующие коррективы.

Каждый вид спорта или физической активности имеет какие-то свои оптимальные пределы сердечного ритма. Для достижения поставленных целей и во избежание нанесения вреда своему здоровью очень важно следить за этими пределами и за тем, чтобы пульс оставался в обозначенных рамках. Подобную характеристику принято называть целевой зоной.

Целевые зоны

Такие зоны принято рассчитывать по методу Мартти Карвонена. Формула очень проста: МЧСС (максимальная частота сердечных сокращений) = 220 - возраст. То есть, к примеру, если вам исполнилось 20 лет, то критичный параметр для вас будет равен 200 сокр./мин. (220 - 20), а если 40 лет, то, соответственно, - 180 (220 - 40).

Практически все спортивные пульсометры работают в режиме реального времени и оповещают пользователя о достижении критичных зон. Параметры настраиваются в зависимости от вашего возраста и конкретных упражнений.

Целевые зоны (% от МЧСС):

  • 50-60 % - легкие нагрузки: прогулки в быстром темпе, разминки и т. п.;
  • 70-80 % - считается фитнес-зоной, сравнимой с пробежками и подъемом по ступеням;
  • 80-90 % - спортивные танцы, аэробика: сжигание не только жиров, но и углеводов;
  • 90-95 % - катание на коньках, лыжах, велосипеде и аналогичные активные занятия спортом;
  • более 95 % - зона только для профессиональных спортсменов: максимальная и опасная нагрузка.

Именно для определения таких зон и нужен датчик пульса. С ним заметно эффективнее проходят тренировки, а главное - безопаснее для спортсмена.

Виды пульсометров

Сегодня можно встретить два вида датчиков пульса - выносной и встроенный. В первом случае мы имеем устройство, которое получает информацию о ЧСС и отправляет ее на другой гаджет для последующей обработки. Это может быть смартфон, браслет или персональный компьютер.

Разновидности устройств с внешним датчиком:

  • под мочку уха;
  • на палец;
  • наушник;
  • на предплечье;
  • нагрудный.

Самый распространенный и наиболее эффективный вариант - это нагрудный датчик пульса. Независимо от окружающей среды он позволяет получать самые точные результаты. И если раньше на такие решения сетовали за постоянно соскальзывающий ремешок, то сегодня конструкторы применяют специальные материалы, позволяющие надежно удерживать датчик даже при обильном потоотделении.

Особенности датчиков

Добрая половина датчиков пульса на руку, запястье, предплечье или на грудь передает аналоговые и/или цифровые сигналы. Это позволяет им работать в тандеме с более привычными гаджетами вроде смартфонов или умных часов. В качестве беспроводного протокола используется или блютуз, или технология ANT+. Последняя более экономична и поддерживает гораздо больший круг мобильных и специфичных устройств.

Девайсы со встроенным пульсометром сами замеряют ЧСС и сами же обрабатывают данные. Для активных и частых тренировок такое решение - не лучший вариант. Такие устройства больше подходят для единичных замеров, хотя и бывают исключения. В эту группу можно отнести специальные кольца и фитнес-браслеты.

Лучшие пульсометры

Polar H10

Бренд можно назвать пионером в этой области. Самый первый датчик пульса Polar появился более 30 лет назад. Сегодня же компания предлагает богатейший ассортимент всевозможных датчиков как для профессиональных спортсменов, так и для любителей.

Модель Н10 - это нагрудный вариант, где датчик крепится к телу с помощью эластичной ленты, выполненной из современных материалов. Последние как раз и не дают прибору соскальзывать, а грамотная застежка надежно его удерживает.

Отличительные черты модели

Модель весит всего 60 грамм и не ощущается как какое-то инородное тело. Датчик рассчитан на автономную работу в пределах 400 часов на одной батарее при температуре -10...+50 °С. Кроме того, надежная защита позволяет погружаться с пульсометром на глубину до 30 метров.

Какого-то экрана у модели нет, поэтому все данные она передает на сторонние устройства - смартфон («Андроид»/iOS) или фитнес-браслет. Также стоит упомянуть о возможности работы в тандеме с камерами GoPro. Последние отражают все данные о пульсе, что делает съемку еще более натуралистичной и зрелищной.

Ориентировочная стоимость пульсометра - порядка 6500 рублей.

Garmin Hrm Tri

Бренд «Гармин» знает толк в спортивных гаджетах и предлагает пользователям современный и эффективный инструмент для измерения пульса - Garmin Hrm Tri. Модель крепится на грудную клетку удобным ремешком. Последний выполнен из высокотехнологичных материалов и не соскальзывает даже при самых интенсивных тренировках.

Компания рекомендует использовать прибор с любыми умными часами с датчиком пульса и давления от «Гармин». Тогда модель полностью раскрывает свои возможности и делает тренировки максимально эффективными. Передача данных происходит посредством технологии ANT+, так что прибор отлично будет себя вести в паре с другими гаджетами, поддерживающими этот протокол.

Помимо сердечного ритма, модель может измерять вертикальное колебание тела и частоту шагов. Возможности фирменного приложения весьма широки и подходят практически под все спортивные направления - от бега до плавания. Причем полученными данными можно делиться с единомышленниками в режиме реального времени.

Примерная цена пульсометра - около 10 000 рублей.

Sigma PC 15.11

Здесь мы имеем комплект из часов и нагрудного ремня с датчиком. Оба аксессуара водонепроницаемы, поэтому с ними можно спокойно заниматься плаванием. Все данные с датчика о текущем сердечном ритме передаются на часы с помощью аналоговой технологии.

Прибор фиксирует нормальный, средний и максимальный показатель ЧСС и тут же выводит полученную информацию на циферблат часов. При необходимости можно настроить звуковое оповещение, когда сердечный ритм превысил или, наоборот, опустился ниже нормы.

Модель отлично справляется с градацией целевых зон и попутно подсчитает пройденные шаги, круги и сожженные калории. Есть и отображение привычных часов - время, дата и секундомер. Пульсометр имеет толковую подсветку, так что на вечерних пробежках никаких проблем с чтением информации не будет.

Ориентировочная стоимость модели - порядка 5000 рублей.

Xiaomi Mi Band 2

Фитнес-браслет Xiaomi Mi Band 2 от известного китайского бренда пользуется завидной популярностью у отечественных потребителей. Модель имеет оптический пульсометр и, помимо измерения ЧСС, предлагает массу сопутствующего функционала.

Фитнес-браслет Xiaomi Mi Band 2 подсчитает дистанцию до точки, сожженные калории, пройденные шаги, а также проследит за вашим сном и вовремя разбудит в случае необходимости. Модель полностью раскрывается, работая в тандеме со смартфоном, особенно если последний также является продуктом «Сяоми».

Особенности модели

Часы с датчиком пульса получили удобный и понятный OLED-экран, где управление происходит посредством сенсора. Производитель заявляет о 20 днях автономной работы, но при активном использовании элемента питания хватает максимум на пару недель. Но и это очень неплохой результат.

Корпус часов выполнен из поликарбоната, а ремешок - из термопластичного силиконового вулканизата. Класс защиты устройства отвечает сертификату IP67, так что модель не боится ни дождя, ни грязи и работает при температуре от -20 до +70 градусов. За беспроводную связь отвечает блютуз-протокол 4 версии. Владельцы очень тепло отзываются об этом устройстве, особенно непрофессиональные спортсмены и любители.

Примерная цена пульсометра - около 1500 рублей.

Wahoo Fitness TICKR X

Нагрудный пульсометр Wahoo Fitness TICKR X получился сбалансированным по всем статьям. Толковый датчик закреплен на ремешке и анализирует пульс, учитывая особенности движения. Соответствующие выводы не только об интенсивности, но и о правильности тренировки будут переданы как посредством привычного блютуз-протокола, так и через более продвинутый ANT+.

Устройство показывает не только пульс, но и считает сожженные калории, а также контролирует продолжительность тренировок. Датчик обеспечен собственной памятью, но с гораздо большей эффективностью работает в паре со смартфоном. Производитель позаботился о фирменном приложении, где можно подобрать индивидуальную для каждого спортсмена нагрузку.

Также стоит отметить неплохие защитные показатели модели. Аппарат не боится пыли, грязи и влаги, но погружаться с ним можно на глубину не более полутора метров. Так что для пловцов это не самый лучший вариант.

Ориентировочная стоимость пульсометра - порядка 4500 рублей.

Nexx HRM-02

Это бюджетный вариант, но от этого он не становится плохим. Данная модель отлично подойдет тем, кто только начинает покорять спортивные вершины и стремится вести здоровый образ жизни. Здесь минимум возможностей, но новичкам большего и не требуется.

Аппарат крепится на груди с помощью удобного и прочного ремешка, но для полноценной работы ему понадобится помощь смартфона, работающего на платформе «Андроид». Модель прекрасно работает с доброй половиной специализированных фитнес-приложений, и каких-то критичных недочетов во время пользования отмечено не было.

Единственное, стоит уточнить, что гаджет не совсем корректно работает с мобильной техникой от «Самсунг», особенно с версией платформы «Андроид 5.1». С чем это связано, производитель не объясняет, но подобная проблема «лечится» прошивкой смартфона. Тем не менее спортсменам и обладателям устройств от «Самсунг» обязательно нужно иметь это в виду.

Примерная цена модели - около 1500 рублей.

Еще один весьма доступный вариант для начинающих спортсменов и любителей. Модель производится в Китае, но судя по отзывам, качество сборки на очень даже приличном уровне. Аппарат передает данные по блютуз-протоколу и будет наиболее эффективен в паре со смартфоном.

Модель, кроме наблюдения за пульсом, может считать шаги, следить за сожженными калориями и уведомлять пользователя о критичных изменениях, когда ЧСС становится высокой или, наоборот, низкой. Собственно, большего для новичка и не требуется.

Одна из примечательных особенностей пульсометра - это голосовой помощник. Производитель разработал для гаджета фирменное приложение, которое позволяет обзавестись пусть и виртуальным, но собственным фитнес-инструктором. После набора вводных данных помощник предложит оптимальный именно для вас план тренировок.

Единственный критичный минус, на который частенько сетуют потребители - это приличный вес устройства - 140 грамм. У пользователей со скромной комплекцией иногда возникает чувство дискомфорта во время занятий. Но на это можно закрыть глаза, посмотрев на стоимость устройства.

Ориентировочная стоимость модели - порядка 1000 рублей.

Поделиться с друзьями:
Похожие публикации