ハネウェルの新しいセンサーは、医療用途における小型、低消費電力の需要を満たします

医療用センサー技術は、これらの新しい市場動向に合わせて適応する必要があります。ポータブルおよびウェアラブルでは、小型で軽量であることがますます重視され、バッテリー電源への移行により低電圧動作と低消費電力が求められ、大量消費型消費者向け製品はコストに非常に敏感であり、在宅ヘルスケアでは、以前はスタンドアロン デバイスだったデバイスにIoT接続が追加されています。Honeywellの最新のセンサー製品は、この課題に十分対応できます。

ハネウェルの医療用センサーポートフォリオ：卓越した伝統

センサーは医療機器において重要な役割を果たします。たとえば、図1に示す医療用人工呼吸器には、圧力、ガス流量、湿度、温度を測定し、バーコードをスキャンし、モーターのパフォーマンスを監視するセンサーが必要です。他の医療機器でも、これらと同じセンサーのほか、他のセンサーが多数使用されています。 

著作権 © 2020 HONEYWELL INTERNATIONAL INC.

図1: 人工呼吸器などの医療用途では、さまざまなパラメータを測定するためのセンサーが必要です。(画像: ハネウェル)

Honeywellはこれらの機能ごとにセンサーを製造しています。同社は75年にわたる実績を基に、医療用途向けの包括的なセンサー ソリューション ポートフォリオを提供しています。ポートフォリオには以下が含まれます:

• エアフローセンサー 
• 湿度および温度センサー 
• 磁気センサー
• 力センサー
• 酸素センサー
• 圧力センサーおよびトランスデューサー
• 温度センサー
• SPO2センサー

ハネウェルの医療用センサーは、幅広い医療用途に最適です。図2は製品の適用範囲を示しています。

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図2: ハネウェルのセンサーとスイッチが採用されている医療アプリケーションの一覧 (画像: ハネウェル)

ハネウェルの最新製品はポータブルおよびウェアラブルアプリケーションをターゲットにしている

圧力、力、流量を正確に測定することは、多くの医療用途において重要な要件です。これらの分野におけるハネウェルの最近の製品導入は、高性能、小型、低消費電力、デジタル インターフェイスの選択肢を組み合わせた、大きく成長しているポータブルおよびウェアラブル セグメントをターゲットにしています。

図3に、これらの新しいセンサーの例をいくつか示します。

図3: Honeywellの新しいセンサーは、ポータブルおよびウェアラブル医療アプリケーション向けに最適化されています。(画像: ハネウェル)

消費者向け医療アプリケーション向けMPR圧力センサー

消費者向け医療アプリケーションはコストに極めて敏感ですが、それでも高いパフォーマンスが求められます。MPR圧力センサーは、消費者向けおよび非消費者向けアプリケーションの両方で、より大容量の医療機器の要件を満たすように設計されています。消費者向けアプリケーションには、非侵襲性血圧モニタリング、陰圧創傷治療、搾乳器、携帯型酸素濃縮器、気流モニター、CPAP水タンク、医療用ウェアラブルなどがあります。非消費者向けアプリケーションには、侵襲性血圧モニターや携帯型血圧測定システムなどがあります。 

MPRセンサーは、内部の特定用途向け集積回路 (ASIC) を使用して、0°C ～ 50°C (32°F ～ 122°F) の範囲でセンサーのオフセット、感度、温度の影響、非線形性の出力を校正および補正します。この機能により、製造中のテストと校正の時間を最小限に抑え、製造コストを節約できます。 

これらのセンサーは小型、軽量、低消費電力を特徴としており、バッテリー駆動のポータブルおよびウェアラブル アプリケーションに最適です。MPRデバイスは、5 × 5 mm (0.20 × 0.20インチ) という小さなパッケージ フットプリントを特徴としています。3.3 V電源で動作し、1 ～ 160サンプル/秒 (sps) のサンプル レートで標準2.25 mW未満の消費電力を消費します。アイドル時の消費電力はわずか5.4 nWです。 

MPRセンサーは、設計者にIoT対応のI2CおよびSPIインターフェイスの選択肢を提供します。お客様は、梱包要件に応じて、長いパッケージまたは短いパッケージを指定できます。

ABP2圧力センサーは臨床用途向けに設計されています

臨床用途では、図3(b) のABP2シリーズの圧電抵抗圧力センサーは、高精度と小型サイズを兼ね備えているため、ポータブル人工呼吸器、CPAPマシン、血圧モニター、薬剤投与システムなど、スペースが限られた用途でのプリント回路基板への実装に最適です。 

ABP2ファミリーは、 ±0.25% FSS BFSLの精度と ±0.25% FSSの長期安定性など、臨床アプリケーション向けの強化された機能を提供します。 

オンボードASICは、センサー オフセット、感度、温度の影響、非線形性、再現性、ヒステリシスなどの精度エラーなど、さまざまなエラーのキャリブレーションと温度補正を提供します。出力値は、約5ミリ秒 (200 Hzレート) ごとに圧力と温度の影響に対して補正されます。デバイスは、-40°C ～ 110°C (-40°F ～ 230°F) の広い動作温度範囲にわたって校正されています。総誤差範囲（TEB）は ±1.5% FSSと低くなっています。

ABP2シリーズには、液体媒体オプションも用意されています。これは、保護用のシリコンベースのゲルコーティングで、水や生理食塩水などの非腐食性液体や、結露が発生する可能性のある用途でデバイスを使用できるようにします。温度出力が可能です。

FMA MicroForceセンサー

図3(c) に示すMicroForceセンサーのFMAシリーズは、指定されたフルスケールの力範囲と温度範囲にわたって比率デジタル出力を提供する圧電抵抗ベースの力センサーです。これらのセンサーの医療用途には、輸液ポンプ、歩行ポンプ、経腸栄養ポンプ、腎臓透析装置などがあります。 

センサー出力は、パッケージの上面に機械的に結合されたステンレス鋼球に加えられる力に正比例します。直接的な機械的結合により、チューブ、膜、またはプランジャーを介してセンサーとのインターフェースが容易になり、再現性のあるパフォーマンスと信頼性の高いインターフェースが実現します。さらに、FMAには、センサー内部の断線または短絡経路を検出して適切な動作を確認する診断機能も備わっています。 

最近発表された他の製品と同様に、FMAシリーズは、スペースが限られたバッテリ駆動アプリケーション向けに設計されています。5 × 5 mm (0.20 × 0.20インチ) の小型パッケージで提供され、便利なI2CまたはSPIデジタル インターフェイスの選択肢があり、3.3 Vまたは5 V電源で動作できます。 

0N ～ 25Nの力範囲と5C ～ 50C (41F ～ 122F) の温度範囲で、2% FSS BFSL (標準) の精度が向上しています。この範囲では、デバイスは力の非線形性、力のヒステリシス、および非再現性による誤差を補正します。 ±°°°°TEB 8% FSSによりシステム パフォーマンスが向上します。 ± 

医療用途向けのその他のハネウェルセンサー

これらの新しいセンサー ファミリは、次のような既存のセンサー ファミリを含むポートフォリオを補完します。

エアフロー センサー: Honeywell Zephyr HAFシリーズ、AWMシリーズ
バーコード スキャン エンジンとソフトウェア: N670X/N660Xシリーズ、SwiftDecoder
基本およびAMLスイッチ: DM、Z、およびV15Wの基本; AMLシリーズ (PBおよびロッカー)
力センサー: FSAシリーズ、FSGシリーズ、FSSシリーズ、TBFシリーズ、1865シリーズ 
湿度/温度センサー: HIH-4000/6000/6100シリーズHIH-7000/8000シリーズ 
磁気抵抗位置センサー: ICsSMシリーズ 
磁気センサー: SS360/SS460シリーズ
酸素センサー: OOMシリーズ
圧力センサー — ボードマウント: TruStability HSCシリーズ、ベーシックABPシリーズ
圧力トランスデューサー — ヘビーデューティー: MIPシリーズ、MLHシリーズ 
圧力センサー: FP5000シリーズ
温度センサー: 192シリーズ、194シリーズ、500シリーズ 

これらのセンサーは、呼吸ケア、輸液管理、診断および分析機器、患者モニタリングおよび急性検査、外科用機器、サポート製品、病院または診療所のハードウェア、リハビリテーションなど、幅広い医療用途をカバーしています。

医療用センサーのリソース: 詳細はこちら

Honeywellは、医療用途向けセンサーに関する包括的なリソース セットを提供しています。個々の製品データシートに加えて、ウェビナー、アプリケーション デモ、概要パンフレットなどのリソースも用意されています。Honeywellの医療用センサーの完全なリストは こちらにあります。 

Honeywellの新しいセンサー製品に関する情報は、 Arrowの Honeywell Sensor NPIランディング ページでもご覧いただけます。