パルスオキシメータ用・反射型センサ DIP 化モジュール

NJL5501R 搭載
COBP(Chip On Board Package)
2 波長フォトリフレクタ
パルスオキシメータ用・反射型センサ
DIP 化モジュールキット
NJL5501R は赤色 LED、近赤外線 LED と高感度フォトトランジスタを搭載した表面実装タイプのフォ
トリフレクタです。最適な発光波長（λp 660±3nm、940±10nm）により、血中酸素飽和度や脈拍な
どの生体モニタのアプリケーション用センサに適しています。このモジュールは、COB パッケージの
NJL5501R を扱いやすい 8 ピン DIP 型入出力端子に変換したモジュールです。
主な仕様
・LED 発光波長：λp 660±3nm（赤色 LED）
、940±10nm（近赤外線 LED）
・フォトトランジスタ出力電流：1000 ～ 4300μA（赤色 LED）
、145 ～ 580μA（近赤外線 LED）
・モジュール基板サイズ※:10x30mm、1.2mm 厚 (CEM-3、両面基板使用 )
※: センサと入出力端子を離して配置しています。手指などが入出力端子に直接触れないようにするためです。
・入出力ピン数 :8pinDIP、2.54mm ピッチ、300mil
◆ ピン配置図
◆ 回路図
1：赤色 LED [ カソード (－) ]
2：フォトトランジスタ [ コレクタ ( C ) ]
3：近赤外線 LED [ アノード (＋) ]
4：GND
5：GND
6：近赤外線 LED [ カソード (－) ]
7：フォトトランジスタ [ エミッタ ( E ) ]
8：赤色 LED [ アノード (＋) ]
◆ 寸法図
5.0
NJL5501R
(RED LED)
1*
6
3.5
(IR LED)
2
5
3
4
基板を上から見たとき
赤色 LED
1
2
3
4
8
7
6
5
1
8
1
CR
2
7
GND (4,5 番ピン ) は、基板おもて面の
ベタパターンにつながっています。
電気的なガート端子として使用すること
ができます。
3
近赤外線 LED
6
8 2
AR C
7 3
E AI
6
CI
x8
φ0.8
30
4,5
GND
2.54
(*: センサの端子番号です )
★本キットには細ピンヘッダ 1×4 が 2 本付属します。ブレッドボードでご使用になる場合などは、はんだ付けしてください。
◆LED の電流制限抵抗の選定
各 LED を 4mA(0.004A) の電流で発光させる場合
の抵抗値は下記のように求めることができます。
・赤色 LED の V F RED：1.9V ( 仕様は 1.7 ～ 2.1V)
・赤色 LED の電流制限抵抗：R RED (Ω)
・近赤外線 LED の V F IR：1.2V ( 仕様は 1.0 ～ 1.35V)
・近赤外線 LED の電流制限抵抗：R IR (Ω)
・電源電圧：Vcc (V)
近赤外線 LED の電流制限抵抗
Vcc － 1.2
R IR =
0.004
10
参考値
Vcc
R RED
R IR
2.5V
150Ω
330Ω
3.0V
270Ω
430Ω
3.3V
330Ω
510Ω
5.0V
750Ω
1kΩ
9.0V
1.8kΩ
2kΩ
12V
2.7kΩ
2.7kΩ
( 単位：mm)
◆ センサの触れ方
入出力端子部分には
触れないようにして
ください。
この参考値は E24 系列の近似値
を示しています。
赤色 LED は発光を目視すること
ができますが、近赤外線 LED は
肉眼では見えません。
{
計算式：
赤色 LED の電流制限抵抗
Vcc － 1.9
R RED =
0.004
7.62
センサに軽く触れる
ようにします。
入出力端子
◆各デバイス ( 赤色 LED、近赤外線 LED、フォトトランジスタ ) の指向特性
Directivity at Package direction X
Directivity at Package direction Y
NJL5501R Directivity
Direction Y
20
30
40
50
-
80
-90
30%
40%
20%
50%
80%
60%
90%
90
70%
40
PTx
50
60
70
-70
70
RED LED
IR LED
20
30
-80
80
-90
90
30%
-70
100%
フォトトランジスタは、
コレクタ・エミッタ電圧
(VCEO)16V 以下、コレク
タ電流 (I C)10mA 以下で
ご使用ください。
10
-60
60
90%
-60
0
-50
20%
-50
-10
-20
-30
-40
60%
-40
40%
10
50%
-30
0
80%
R RED 、R IR
-10
-20
70%
NJL5501R Directivity
Direction X
100%
Vcc
RED LED
IR LED
PTx
パルスオキシメータや脈拍計に最適な反射型センサ「NJL5501R」
新日本無線プレスリリースより抜粋
【概要】
現在主流のパルスオキシメータは、指など体の突出した部位を LED とフォトトランジスタで挟み、その透過光を測定する構造
のため、装着時の圧迫感や血流の阻害といった課題があります。新日本無線では近赤外光、赤色光の 2 つの LED とフォトトラ
ンジスタを 1 つのパッケージに搭載することで、挟み込むことなく反射光での測定を実現し、この課題を解決可能としました。
パルスオキシメータは、血液中のヘモグロビンの、酸
素との結合の有無による近赤外光と赤色光の吸収率の違
いを利用して動脈血の酸素飽和度を計測する機器で、
現在は近赤外光及び赤色光の透過光を検知する形で
の計測が主流です。
測定方法の比較
NJL5501R
COB パッケージ（1.9mm×2.6mm×0.8mm）
【特長】
1．反射式パルスオキシメータの開発に貢献
NJL5501R は、近赤外光と赤色光の反射光を測定することにより、パルスオキシメータを指など体の突出した部位を挟み込
む形でなく、貼り付ける構造にできます。
2．パルスオキシメータで要求される発光波長範囲を採用
NJL5501R は、パルスオキシメータで要求される発光波長範囲を採用しているため、精度の高い測定を可能にします。
3．パルスオキシメータ用 2 波長フォトリフレクタの 1 チップ化
NJL5501R は、2 つの LED とフォトトランジスタが 1 チップに。
NJL5501R
COBP 2
NJL5501R
LED
LED
p 660 3nm 940 10nm
p 660 3nm
LED 940 10nm
1000 4300µA
LED 145 580µA
COBP (1.9mm 2.6mm 0.8mm)
LED
LED
Forward Voltage vs. Forward Current
RED LED & IR LED
Forward Voltage vs. Temperature
RED LED & IR LED
1000
*1
I
I
V
V
P
RED
IR
RED
IR
V
V
I
P
Ptot
Topr
Tstg
Tsol
*1 RED LED
30
30
5
5
65
mA
mA
V
V
mW
16
6
10
25
V
V
mA
mW
85
-20 +85
-30 +85
260(
)
mW
2.4
100
IR LED
RED LED
10
Pulse Operation
IF=30 to 300mA
Pulse w idth:10µs
Duty:0.01
DC Operation
IF=1 to 30mA
2
1.8
1.6
1
2
3
-40
4
IR
IR
p RED
ICEO
VCEO
I
I
RED
IR
ICEOD RED
ICEOD IR
tr tf
I =4mA
I =4mA
V =5V
V =5V
I =20mA
I =20mA
657
930
V =10V
I =100µA
16
I
I
I
I
I
=4mA,V =2V,d=0.7mm
=4mA,V =2V,d=0.7mm
=4mA,V =2V
=4mA,V =2V
=100µA,V =2V,RL=1k ,d=0.7mm
1.7
1.0
660
940
2.1
1.35
5
5
663
950
V
V
µA
µA
nm
nm
0.2
µA
V
4300
580
5
1
1000
145
20
µA
µA
µA
µA
µs
0
20
40
60
80
100
Ambient Temperature Ta(°C)
Operating Dark Current vs. Temperature
RED LED & IR LED
10
1000
Operating Dark Current Iceod(µA)
RED
RED
100
Dark Current Iceo(nA)
V
V
I
I
p IR
*3
-20
Forward Voltage VF(V)
*1
*2
IR LED,IF=4m A
0.8
0
Dark Current vs. Temperature
*1 LED
IR LED,IF=30mA
1
10000
*3
RED LED,IF=4mA
1.4
1.2
1
IR LED
*2
RED LED,IF=30mA
2.2
Forward Voltage VF(V)
(DC)
Forward Current IF(mA)
(DC)
2.6
10
1
0.1
VCE=10V
0.01
1
RED LED
IF=4mA,VCE=2V
0.1
IR LED
IF=4mA,VCE=2V
0.001
0.01
0.0001
-40
-20
0
20
40
60
80
Ambient Temperature Ta(°C)
100
-40
-20
0
20
40
60
80
Ambient Temperature Ta(°C)
半導体の詳細資料は秋月電子通商の商品ページ
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-09433/ にございます。
100

Download Report