Как работает датчик сердечного ритма в умных часах?

Когда умные часы показывают ваш пульс, они не «слушают» сердце и не ощущают удары напрямую. Вместо этого они светят в кожу зелёным светодиодом и анализируют отражённый сигнал. За этой простой на вид функцией скрывается точная оптическая технология и алгоритмы обработки данных.

Датчик сердечного ритма в умных часах измеряет пульс с помощью света, который отражается от кровеносных сосудов под кожей. Технология называется фотоплетизмография (PPG) и позволяет фиксировать изменения кровотока в реальном времени. Благодаря этому часы могут отслеживать частоту сердечных сокращений во время спорта, сна и повседневной активности.

Свет вместо стетоскопа

Как работает датчик сердечного ритма в умных часах?

На обратной стороне умных часов расположены светодиоды и фотодатчик. Обычно используется зелёный свет, потому что он хорошо поглощается гемоглобином — веществом в крови, которое переносит кислород.

Когда сердце сокращается, кровь с силой проходит по сосудам. Объём крови в капиллярах запястья немного увеличивается, а вместе с этим меняется и количество света, которое отражается обратно к датчику.

Сенсор фиксирует эти крошечные колебания отражённого сигнала. Каждый пик соответствует одному сердечному сокращению.

Как часы превращают свет в цифры

Отражённый свет преобразуется в электрический сигнал. Далее встроенный процессор анализирует форму сигнала, определяет пики и вычисляет частоту сокращений в ударах в минуту.

Алгоритмы сглаживают шумы, вызванные движением руки или внешним освещением. Поэтому современные часы могут достаточно точно измерять пульс даже во время бега или ходьбы, хотя при интенсивных движениях возможны небольшие отклонения.

Как работает датчик сердечного ритма в умных часах?

Почему используется зелёный свет

Гемоглобин лучше поглощает зелёный свет по сравнению с красным или синим. Это делает измерение стабильнее при повседневной активности.

В более продвинутых устройствах дополнительно применяются красные и инфракрасные светодиоды — они используются для оценки уровня кислорода в крови (SpO₂).

Насколько это точно

Оптический метод измерения пульса достаточно точен в спокойном состоянии. При активных движениях погрешность может увеличиваться, поскольку сенсор реагирует не только на изменения кровотока, но и на механические колебания кожи.

Тем не менее для фитнеса и общего контроля здоровья такой способ измерения считается надёжным и удобным. Для медицинской диагностики по-прежнему используются электрокардиографы, которые регистрируют электрическую активность сердца.

Датчик сердечного ритма в умных часах — это пример того, как оптика и цифровая обработка сигналов позволяют отслеживать работу организма без проводов и датчиков на груди. Каждый раз, когда часы показывают ваш пульс, они анализируют отражённый свет и превращают его в понятные цифры — буквально считая удары сердца с помощью света.

Читайте также

Microsoft и NVIDIA представили RTX Spark и Surface Laptop Ultra с упором на локальный ИИ

Microsoft и NVIDIA представили RTX Spark и Surface Laptop Ultra с упором на локальный ИИ

Как работает E Ink: почему электронные чернила похожи на бумагу и почти не расходуют заряд?

Как работает E Ink: почему электронные чернила похожи на бумагу и почти не расходуют заряд?

Honor может выпустить необычный Wide Foldable в январе — с камерой на 200 Мп и батареей более 7000 мАч

Honor может выпустить необычный Wide Foldable в январе — с камерой на 200 Мп и батареей более 7000 мАч

vivo X Fold6 представят 6 октября — вместе с ним могут показать гарнитуру смешанной реальности

vivo X Fold6 представят 6 октября — вместе с ним могут показать гарнитуру смешанной реальности

Робот-химера ALBATROSS падает с неба и становится парусной лодкой

Робот-химера ALBATROSS падает с неба и становится парусной лодкой

Amazon обновила Kindle, Paperwhite и Colorsoft — ридеры стали тоньше и получили до 12 недель автономности

Amazon обновила Kindle, Paperwhite и Colorsoft — ридеры стали тоньше и получили до 12 недель автономности

Умные очки Samsung с Gemini могут выйти уже в ноябре

Умные очки Samsung с Gemini могут выйти уже в ноябре

Huawei представила Mate 90 RS Ultimate Design с 2 ТБ памяти и ценой около 220 тысяч рублей

Huawei представила Mate 90 RS Ultimate Design с 2 ТБ памяти и ценой около 220 тысяч рублей

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году