Беспроводной пульсометр. Пульсометр – принцип работы, виды, необходимые функции, как выбрать

Если вы хотите лучше следить за своей общей физиологической способностью, необходимо внимательно отслеживать частоту сердечных сокращений. Как показала практика, наилучшим образом это можно сделать с помощью нагрудного монитора сердечного ритма. В нашем обзоре мы поможем вам выбрать лучший нагрудный пульсометр.

Пульсометр нагрудный и в спортивных часах/фитнес-браслете: в чем разница?

Трекеры для измерения пульса в нагрудных ремнях обеспечивают наиболее последовательное и точное считывание сердечных ударов, нежели спортивные часы на руке. Это благодаря более высокой частоте считывания и меньшему их колебанию на теле. Тем не менее, не все спортсмены считают ремень удобным, уж тем более, если пользователь не умеет . Больше всего он подойдет бегунам или велосипедистам, но не для фитнес залов. Некоторые пловцы используют нагрудный пульсометр, хотя есть замечания, что он сдавливает грудную клетку и приносит дискомфорт.

В настоящее время многие фитнес-браслеты и умные часы включают оптический датчик сердечного ритма. Вместо измерения электрических импульсов, как в случае с ремнем, он использует свет для чтения пульса кровотока через кожу. В то время как эти гаджеты более удобны, оптические сенсоры не так точны и не всегда являются лучшим выбором. Они не станут хорошим компаньоном для людей, которые участвуют в высокоинтенсивном интервальном тренинге и других тренировках, во время которых случаются резкие изменения в частоте сердечных сокращений.

Есть три группы ремней с пульсометрами: одна по беспроводной сети подключается к смартфону или ПК, а другая использует сочетание двух датчиков, которые общаются друг с другом. В данном случае, используется устройство на запястье — будь то спортивные часы или фитнес-браслет, — которое обеспечивает беспроводное соединение с нагрудным ремнем. Третья группа способна подключаться как к смартфонам и ПК, так и фитнес-браслетам и часам. Связь с периферийными устройствами осуществляется с помощью канала Bluetooth или ANT+.

Используя ремень первой группы, у спортсмена не будет немедленной обратной связи при работе с нагрудным пульсометром, поскольку он не имеет дисплея. Все данные из его памяти будут переданы на смартфон или ПК после тренировки. В противном случае, телефон придется брать с собой на пробежку.

Тренируясь с ремнем второй группы, есть возможность наблюдать сердечный ритм и другие данные прямо на экране часов во время занятий.

В любом случае, решать именно вам, какой вид предпочтительнее.

Топ 5 нагрудных пульсометров

Сегодня на рынке существует множество моделей ремней для точного отслеживания сердечного ритма. Мы предлагаем обзор нагрудных пульсометров, которые предоставляют самые точные данные ЧСС, по сравнению с фитнес-браслетами и спортивными умными часами.

Ремень Tickr X включает в себя датчик, который подсчитывает повторения во время силовой тренировки и записывает расширенные показатели упражнений, такие как вертикальные колебания тела и время контакта с землей во время бега, а также фиксирует скорость и расстояние. Любители велосипедов смогут оценить каденс при использовании приложения Wahoo Fitness.

Этот нагрудный ремень с пульсометром надежно отслеживает сердечный ритм во время тренировок и отправляет данные через ANT + и Bluetooth на любое устройство, которое у вас есть под рукой, будь то телефон на Android/iOS или какой-нибудь фитнес-трекер. Tickr X имеет встроенную память до 16 часов информации, которую вы можете просмотреть в приложении позже.

Устройство предоставляет обратную связь с пользователем с помощью двух небольших мигающих светодиодов, один из которых — красный — указывает на то, что ЧСС обнаружена, а другой — синий — оповещает о том, что Tickr X подключен к другому устройству.

Другим типом обратной связи является вибрация во время определенных действий пользователя. Например, когда трекер запрограммирован на запуск или остановку музыкального трека при касании к нему.

Fitness Tickr X не только позиционирует себя как пульсометр для бега с нагрудным датчиком, но и вполне подходит для любителей фитнеса. Он предлагает больше, чем любой другой нагрудный пульсометр из нашего списка, поэтому мы присвоили ему первое место в этом рейтинге.

• Работа с большим количеством приложений
• Водонепроницаемость
• Обратная связь с пользователем
• Есть Bluetooth и ANT+

• На подключенном устройстве (спортивных часах или фитнес-браслете) можно просмотреть только данные ЧСС — другие показатели просматриваются лишь с помощью приложений
• Непригоден для плавания

Разработанный специально для триатлетов, нагрудный пульсометр Garmin с маленьким и легким трекером регулируется для удобства как в воде, так и на суше. Этот ремень можно использовать не только пловцам, но и спортсменам в тренажерном зале в качестве традиционного монитора сердечного пульса. Трекер отправляет данные сердцебиения в реальном времени на сопряженные часы с помощью технологии беспроводной передачи ANT+ (вместо Bluetooth LE).

Когда вы плаваете, датчик сердечного ритма хранит до 20 ч информации о ЧСС, а затем, когда вы выходите из бассейна, он передает ее на подключенные часы Garmin. Это связано с тем, что сигналы ANT+ не могут проходить сквозь воду.

Нагрудный пульсометр HRM Tri совместим с такими моделями часов Garmin:

Кроме стандартных показателей сердечного ритма при беге, HRM Tri обеспечивает динамику движений, включая частоту шагов, вертикальное колебание тела и время контакта с землей (используя его с Epix, Fenix 3 и Forerunner 920 XT).

В бесплатном онлайн-сообществе Garmin Connect можно хранить данные, планировать свои тренировки и делиться результатами с другими пользователями. Вы можете просматривать подробные показатели плавания, включая графики сердечного ритма, скорость плавания, тип удара, картографирование и многое другое. А также отслеживать статистику активности: ежедневные шаги, расстояние и количество сожженных калорий.

Garmin HRM Tri — отличный нагрудный пульсометр для плавания, фитнеса, бега и езды на велосипеде с прочной конструкцией и точными показателями.

• Прочная конструкция
• Подходит для плавания
• Работает с часами Garmin

• Дорогой
• Только ANT + (нет Bluetooth LE)

Красивый и маленький нагрудный пульсометр Suunto Smart Belt прекрасно сочетается со спортивными часами Suunto AMBIT3 с использованием Bluetooth 4 Smart LE.

Главной чертой этого пульсометра для груди является то, что он не показывает информацию в реальном времени из-за отсутствия дисплея, а записывает все данные в память. Включить датчик пульса на ремешке можно с помощью приложения, доступное через смартфон или умные часы Suunto AMBIT3. Затем можно идти тренироваться: бегать, плавать, заниматься фитнесом. Точные данные о частоте сердечных сокращениях и сжигаемых калориях перейдут в программное обеспечение MOVESCOUNT для ведения журнала и последующего анализа. Выключить устройство необходимо также через ПО.

Поскольку пульсометр имеет технологию Bluetooth, он также будет работать с многими другими приложениями для фитнеса на iOS и Android.

Suunto Smart Belt — самый маленький Bluetooth Smart-совместимый датчик сердечного ритма на рынке, который измеряет сердечный ритм с большим комфортом и точностью.

• Компактная удобная посадка
• Предоставляет точные данные
• Водонепроницаемый
• Совместим как с iOS, так и Android
• Работает с приложением-компаньоном на смартфоне

• Со временем теряет эластичность, что приводит к плохому контакту с кожей, а в последствии — неточным данным
• Плохо спроектированное и неудобное приложение MOVESCOUNT

Пульсометр нагрудного ремня Polar H10 имеет встроенную память, имея возможность хранить один тренировочный сеанс до 65 часов перед синхронизацией с телефоном. Включается датчик с помощью приложения в смартфоне, а затем по окончанию тренировки вы сможете просмотреть данные о своем сердечном ритме.

Отсутствие экрана на устройстве ремня не дает возможности обратной связи в реальном времени. Поэтому можно использовать его с совместимым оборудованием для тренажеров этой же компании, а также умными часами и велосипедными компьютерами Polar. H10 с помощью Bluetooth объединяется с большинством современных смартфонов (iOS, iPhone и Android) и работает с приложениями для занятий фитнесом.

Polar H10 не отслеживает сон, ежедневную активность и не считает шаги, однако в паре со спортивными часами Polar он намного улучшит чтение вашей производительности. А вместе с V800 вы можете получать данные о пульсе при плавании.

Компания известна хорошей работой своей продукции, поэтому нагрудный пульсометр Polar имеет отличную репутацию в плане надежности и точности показателей и почетное место в нашем рейтинге.

• Комфортный при носке
• Точные показания пульсометра
• Хорошее время автономной работы
• Водонепроницаемый
• Работает со сторонними приложениями
• Не требует использования смартфона
• Передает данные о ЧСС в экшн-камеры GoPro Hero 4 и 5

• Платные общие функции в собственном приложении
• Высокая цена

Нагрудный датчик MZ-3 имеет уникальный подход к использованию данных о сердечном ритме. Он использует пульс для вознаграждения пользователя на основе индивидуальных уровней его усилий. По сути, вы получаете баллы, основанные на ударах по различным диапазонам сердечного ритма. Количество баллов увеличивается с ростом вашей интенсивности.

В приложении имеется статистика конкурентов, где можно сравнить свои очки с друзьями и знакомыми. Этот игровой подход может применяться к любому упражнению, будь вы гребцом, бегуном или велосипедистом.

Включается трекер в том случае, когда обнаруживает контакт с кожей. Здесь не будет проблем с разрядкой батареи, если вы забудете отключить пульсометр через приложение в смартфоне, как в других нагрудных ремнях. Но есть риск запустить пульсометр, держа его просто в ладони. В этом случае устройство при включении и выключении подает характерный звуковой сигнал, чтобы оповестить пользователя.

Поскольку MZ-3 отслеживает ваш сердечный ритм, а не движения или шаги, он может быть в значительной степени применен к любому виду спорта — даже плаванию, так как он водонепроницаем до 5 АТМ. Датчик MZ-3 поддерживает ANT+, что позволяет ему работать со сторонними приложениями, такими как Strava или MapMyFitness, давая возможность передавать в них данные пульса и маршруты GPS во время бега или езды на велосипеде. Есть также спортивные часы MyZone MZ-50, которые можно спаривать с ремешком, чтобы обеспечить живую статистику во время тренировок.

Если вам нужна мотивация, а также точный показатель того, как много вы прикладываете усилий, мы рекомендуем MyZone MZ-3. Усилия вознаграждаются. Это делает MyZone MZ-3 надежным выбором для всех, начиная от фитнес-новичков и заканчивая профессионалами.

• Конкурентный элемент платформы MyZone мотивирует и стимулирует
• Точные показания ЧСС
• Мультиспортивная универсальность
• Длительное время автономной работы

• Не всегда очевидно, что трекер включен
• Может сползать во время плавания и интенсивных тренировок
• Родное приложение нуждается в дополнительных функциях
• Высокая цена

• Большинство мониторов сердечного ритма используют перезаряжаемые аккумуляторы. Однако некоторые используют батареи размером с батарейку в часах, которые иногда требуют замены.
• Не все мониторы сердечного ритма являются водонепроницаемыми. Если вы хотите поплавать с помощью нагрудного ремня, выберите тот, который рассчитан на занятия в воде.
• Чтобы очистить экран монитора и датчики сердечного ритма, аккуратно протрите их мягкой тканью. Для избавления от сильных пятен сначала слегка смочите ткань.
• Для чистки ремней используйте теплую мыльную воду. Высушите ремни на воздухе под солнцем.

Сравнительная таблица характеристик

Используйте горизонтальную прокрутку внизу таблицы

Батарея	Сменный аккумулятор CR2032	Сменный аккумулятор CR2032	Сменный аккумулятор CR2025	Сменный аккумулятор CR2032	USB, литиевый аккумулятор
Срок службы батареи	До 12 месяцев	10 месяцев (три тренировки 1 час в день)	До 500 часов	До 400 ч	7 месяцев автономной работы от заряда
Водостойкость	IPX7 (водонепроницаемый до 10 АТМ)	5 АТМ (50 м)	3 АТМ (30 м)	3 АТМ (30 м)
Датчик		Датчик сердечного ритма, акселерометр	Датчик сердечного ритма	Датчик сердечного ритма	Датчик сердечного ритма
Связь	Bluetooth 4.0 и ANT + (двухдиапазонная технология)	ANT +	Bluetooth	Bluetooth (поддерживает одновременные подключения)	Bluetooth, ANT +
Внутреннее хранилище		Да	Да. До 3 часов данных тренировки	Да	Да. До 16 часов данных тренировки
Частота сердцебиения	Да	Да	Да	Да	Да
Изменчивость сердечного ритма	Нет	Да	Нет	Нет	Нет
Отслеживание	Калории, вертикальное колебание и время контакта с землей	Каденция, длина шага, время контакта с землей, баланс времени контакта с землей, вертикальное колебание и вертикальное соотношение	Данные о сердечном ритме в реальном времени и сжигаемых калориях	Следит за частотой сердечных сокращений с несколькими целевыми зонами, а также сжигаемыми калориями, сделанными шагами и расстоянием	Контролирует частоту сердечных сокращений, калории и время
Статистика плавания	Сердечный ритм	Сердечный ритм	Частота сердцебиения	Передаёт информацию о частоте сердечных сокращений во время плавания на устройства, поддерживающие передачу 5 кГц	Нет
Особенности	Работает с такими приложениями, как RunFit 7-минутная тренировка и многое другое Отслеживает каденс во время езду на велосипеде в паре с приложением Wahoo Fitness	Специально разработан для триатлетов		Совместимость с крытым тренажерным залом Подключение GoPro Дает возможность выбрать свое любимое занятие из более 100 спортивных профилей и получить голосовое руководство в режиме реального времени во время тренировки	Живое отображение данных через мобильное приложение, часы или тренажеры в спортзале Интернет-журнал с настройкой цели, биометрическими данными, задачами, статусом и социальными каналами

Помните: если у вас есть какие-либо опасения по поводу вашего здоровья или уровня физической подготовки, проконсультируйтесь с вашим врачом. И всегда полезно проконсультироваться с персональным тренером при разработке упражнений и целей. Берегите себя.

Становятся простыми и наиболее эффективными. Это небольшое устройство, похожее на наручные часы, при помощи датчика определяет частоту сердечных сокращений (пульс), что особенно актуально для спортсменов во время тренировок. Устройства для велосипедистов крепятся на руль. Постоянно носить пульсометр рекомендуется людям страдающим заболеваниями сердца и сосудистой системы, что позволяет контролировать нарушения в сердечном ритме. Устройство поможет избежать переутомления. В настоящей статье рассказывает о видах пульсометров, о том на что необходимо обратить внимание при выборе пульсометра, а также о том, какой пульсометр лучше выбрать и купить в магазине.

История появления пульсометра

Создание первого в мире пульсометра пришло в голову профессору и будущему основателю компании Polar Сеппо Сайнаякангас в 1975 году. Прогуливаясь на лыжах недалеко от своего дома в городе Кемпеле в Финляндии, он встретил своего друга, работающего тренером. Между ними завязался разговор о методах самого точного измерения пульса у спортсменов во время проведения тренировки. С тех пор профессор решил изменить тренировочный процесс. В 1979 году был оформлен первый патент на устройство, а в 1982 году запущено серийное производство первого пульсометра модели The Sport Tester PE2000.

Принцип работы пульсометра

Работает пульсометр по принципу аппарата ЭКГ. Действие устройства происходит следующим образом: электронные сигналы работы сердца, возникающие в результате его сокращений, передаются от датчика к принимающему устройству, которое, в свою очередь, их обрабатывает и показывает на дисплее. Эти данные можно сохранять и воспроизводить после тренировок.

Виды пульсометров

Большинство пульсометров представляют собой комплект из браслета и датчика. По конструкции датчика пульсометры делятся на 3 вида:

- Со встроенным в браслет датчиком . Такой вариант встречается в наручных устройствах, он наиболее неточный в измерениях.

- Устройство с нагрудным датчиком дает наиболее точные измерения. Специальным ремнем датчик крепится на груди и не сползает во время тренировок, а также не стесняет движений.

- С датчиком на пальце или мочке уха. Такое устройство не самое точное в измерениях, а датчик может сползти или упасть во время тренировки.

По конструкции устройства пульсометры бывают проводные и беспроводные.

В проводном устройстве датчик соединяется с браслетом гибким проводом. У такой не очень удобной конструкции есть некоторые преимущества. Так, во время тренировки будут фиксироваться только показатели владельца пульсометра, а не соединится с сигналами приборов людей находящихся рядом. Сигнал у проводного устройства точный и устойчивый, поэтому такая модель рекомендуется людям с нарушениями сердечного ритма и давления.

В беспроводных пульсометрах сигнал передается по беспроводной связи, что не сковывает движений человека. Такое устройство наиболее подойдет для занятий спортом, требующих частой смены положения тела. Стоит отметить, что если рядом будут находиться люди с таким же видом пульсометра, то сигнал будет искажаться и появятся неточности в измерениях. Для исключения такого неудобства можно приобрести модель устройства с кодированным сигналом только для определенного браслета, что увеличит точность измерений, но такой пульсометр стоит гораздо дороже обычного беспроводного.

Как выбрать пульсометр правильно

Выбирая пульсометр, необходимо обращать внимание на его производителя. Лучше отдать предпочтение наиболее известной фирме пусть даже и по более высокой цене. Низкая стоимость устройства указывает на его нестабильную работу и ненадежность.

Еще одним важным фактором является вид элемента питания прибора. Лучше всего выбрать пульсометр со стандартным элементом питания, который можно заменить самостоятельно, а не с таким, который нужно будет менять только в специализированной мастерской.

Стоит обратить внимание и на удобство использования устройства. Монитор должен быть легко читаемым с большими цифрами, благодаря чему удобно следить за показателями во время тренировки.

Какие функции необходимы при выборе пульсометра

Из дополнительных функций пульсометра полезными будут встроенный секундомер, достаточный объем памяти для хранения прошлых показателей, возможность программирования режима тренировки. Можно выбрать устройство, которое работает как часы. Альпинисты могут приобрести пульсометр с компасом и высотомером.

Хорошим дополнением будет сигнал о превышении допустимого числа сердечных сокращений. Сигнал может быть звуковым или в виде вибрации браслета.

Многие современные модели выпускаются со встроенным wi-fi или bluetooth, которые позволяют передавать данные с пульсометра на мобильное устройство или компьютер. Для этого на них устанавливается специальное приложение, сохраняющее данные о последних тренировках. В некоторых видах приложений можно даже проанализировать свои достижения.

Для желающих сбросить лишний вес можно приобрести пульсометр с подсчетом калорий.

Где покупать

Купить пульсометр можно в любом магазине, реализующим товары для спорта или заказать в онлайн-магазине не выходя из дома. Перед покупкой необходимо определиться какой набор функций необходим, что позволит сэкономить. При покупке стоит обратить внимание на наличие инструкции по пользованию.

Основные производители

Кроме создателя первого в мире пульсометра компании Polar, на рынке также зарекомендовали себя качественные устройства таких производителей, как Sigma, Beurer, Oregon, Garmin, Suunto.

Примерные цены

Цена пульсометра зависит от производителя и от выполняемых функций. Самые простые и недорогие модели с узким набором функций можно приобрести по цене от 600 рублей. Средний ценовой сегмент более качественных и удобных в использовании пульсометров с большим количеством функций начинается от 3 000 рублей. Дорогие модели устройств с кодированным сигналом и несколькими встроенными языками можно приобрести по цене от 19 000 рублей.

Пульсометр - это незаменимая вещь для людей, активно следящих за своим физическим состоянием и здоровьем.

Интернет-издание " "

Пульс человека - дело тонкое, и это точно знают бегуны, велосипедисты и все, кто занимается циклическими видами спорта. И если раньше всё было просто: выбрал модель, обвязал вокруг груди ремень с датчиком - и бегом на трек, то сегодня перед покупателем пульсометра стоит ещё один выбор. На рынке появились оптические модели мониторов сердечных ритмов, которые не требуют нагрудного ношения: всё что нужно - это надеть устройство на запястье подобно обыкновенным часам.

Казалось бы - теперь ещё проще! Однако, пользователи задаются вопросом: а не уступает ли технологическая новинка классике в точности измерений? Что ж, зададимся этим вопросом и мы - и попробуем разобраться в истине.

Электрокардиография

Для начала рассмотрим, как работает нагрудный пульсометр. Фактически это устройство представляет собой упрощённую версию всем знакомого электрокардиографа: 2 датчика-электрода (вместо 12) встроены в ремешок, который плотно прилегает к груди спортсмена. Датчики считывают информацию об электрических полях, образующихся при сокращениях сердца, и через трансмиттер отправляют данные на приёмник - спортивные часы или смартфон. Раньше для передачи данных использовались провода, современные же модели научились прекрасно работать с Bluetooth.

Кстати, место, с которого электрод считывает данные о пульсе, называется в медицине отведением. А теперь вспомните: когда в поликлинике кардиолог крепит к вам электроды электрокардиографа, он использует не только участок на груди. В ход идут отведения с щиколоток и запястий. Регистрировать работу пульса с запястья куда удобней и практичней, нежели с грудной клетки. Эта максима взята за основу в конструкции оптического пульсометра.

Оптическая плетизмография

Если для нагрудного пульсометра данные представляют собой отображение частоты электрических колебаний, для оптического монитора - это амплитуда волны света, отражённого от капилляров.

Работает это так: при мышечных сокращениях сердца капилляры, несущие кровь, сужаются и расширяются. Когда капилляр сужен, кровь внутри него находится в более плотном состоянии. Оптический пульсометр через светодиоды отправляет к капиллярам пучок фотонов, которые, отражаясь от массы кровотока, возвращаются к устройству. Приёмник считает количество вернувшихся фотонов, и, если их стало меньше, чем в прошлый раз, - значит капилляр расширился, кровь стала менее густой, и часть фотонов рассеилась в ней. Пульсометр регистрирует сокращение пульса. Вот так всё просто.

Принцип работы фотоплетизмографа

Для нас эта научно-популярная выкладка означает следующее: мы надеваем пульсометр на запястье и - готово: не нужны никакие нагрудные ремни! Однако, самое время поговорить о точности измерений пульсометров.

Точность данных

Сама по себе технология оптической плетизмографии довольно точно определяет пульс при условии качественной конструкции устройства и отсутствии агрессивного влияния окружающей среды: ярких солнечных лучей, обильного дождя и т.д. Технически фотоплетизмография может не уступать электрокардиографии в точности измерений. Если в последней электроды получают данные об электромагнитных полях регулярно, оптический датчик может дать сбой при недостаточной интенсивности излучения во время максимальной целевой зоны бега или нециклической физической активности.

Фотодиодные сенсоры принимают вернувшийся сигнал

Для того, чтобы снизить вероятность ошибки, оптические датчики оборудуются светодиодами, излучающими зелёный свет: он имеет длину волны с максимальным световым поглощением (500 - 600 нанометров). Однако неплохо себя показывают также жёлтые или красные светодиоды.

Оптический датчик зелёного цвета на умных часах Garmin Fenix 3

Наручные мониторы сердечного ритма не являются медицинским оборудованием, и производители пульсометров не дают точные характеристики каждого аспекта конструкции датчика. По этой причине полагаться приходится на опыт. А значит - обратимся к исследованиям.

Результаты наиболее авторитетного исследования точности оптических пульсометров опубликованы в еженедельном журнале Американской медицинской ассоциации Jama Cardiology от января 2017 года. Сотрудники кардиологического института Кливлендской клиники изучили работу пяти устройств: оптических Mio Alpha, Basic Peak, Apple Watch, Fitbit Charge HR и нагрудного пульсометра Polar H7. Полученные данные сравнили с показаниями профессионального медоборудования. 50 добровольцев (28 женщин и 22 мужчины) со средним возрастом 37 лет подвергли устройства испытаниям в условиях покоя, ходьбы и бега различной интенсивности. Polar H7 показал лучший результат в 99% точности измерений. Оптические модели немного отстали: 91% точности у Mio Alpha и Apple Watch, 84% у Fitbit и 83% у Basic Peak.

В заключении учёные отметили, что оптические пульсометры непригодны для лечения и диагностики сердечных заболеваний, однако предоставляют неплохую картину сердечных сокращений людям, увлекающимся спортом.

Материалы другого крупного исследования были опубликованы в Journal of Personalized Medicine. Работу провели сотрудники Стэндфордского университета. 60 людей (31 женщина и 29 мужчин) со средним возрастом 38 лет в различных условиях протестировали 7 устройств, включая уже упомянутые модели (Mio Alpha второй версии), а также Samsung Gear S2, Microsoft Band и PulseOn. Устройства показали наиболее точные результаты во время велосипедных занятий и менее точные - во время беговых упражнений. Тем не менее, среднее количество ошибок для всех пульсометров не превысило допустимое значение в 5%. Для беговых упражнений средний процент ошибки составил 2,5% у Apple Watch, 4,9% у PulseOn, 5,6% у Microsoft Band; и 6,5-8,8% у остальных 3 устройств с худшим результатом у Samsung Gear.

Что касается других востребованных брендов, нам удалось найти публикацию данных исследования Техасского университета, в котором фигурировала модель Garmin Forerunner 225. Ошибка измерений для этой модели была в пределах 7,87% и 24,38% в зависимости от условий и интенсивности бега.

Портал Wareable также привёл мнения нескольких экспертов. Создатель системы измерения сердечного ритма MyZone Дейв Райт считает, что оптические пульсометры отлично справляются со своей задачей, если использовать их во время бега или ходьбы. Такого же мнения придерживается директор клинических испытаний компании Valencell Крис Эскобах: «оптические датчики показали сравнимый с нагрудными моделями процент ошибки. Их точность в наших тестах составила 91%. Разумеется, если вы будете использовать наручный пульсометр во время занятий кроссфитом (комплексные физические тренировки) или тяжёлой атлетикой, датчик может давать серьёзные сбои. При подтягиваниях на перекладине или занятиях на тренажёрах он и вовсе может выключиться. Над этим нам ещё предстоит работать».

Крис Эскобах - физиолог из компании Valencell

Напоследок упомянем о небольшом личном опыте из нашей редакции. Наш сотрудник Владимир, готовясь к Московскому марафону 2017, попеременно использовал часы Polar M430 и нагрудный пульсометр Runtastic. Ощутимых расхождений в измерениях обоих устройств замечено не было. Оба пульсометра вполне справились со своей задачей - помочь в подготовке к марафону.

Володя на Московском марафоне (на руке оптический пульсометр)

Умные часы и браслеты

Оптическими датчиками измерения частоты сердечных сокращений сегодня оборудуют не только фитнесс-браслеты, но и модели умных часов, что является ещё одним подспорьем в выборе: устройство, которое всегда под рукой (вернее - на руке) дополнительно предоставляет вам информацию о пульсе.

Наиболее продвинутыми в этом отношении брендами являются Polar, Garmin и Suunto. Эти конкурирующие компании с каждым новым поколением своих устройств улучшают технологии измерения частоты пульса. Вкратце рассмотрим их продукцию.

Garmin ранее использовала датчики измерения пульса от канадской компании Mio Global, однако, начиная с модели Forerunner 235, компания представила миру собственную технологию под названием Elevate. Технология присутствует в линейках смарт-часов Garmin Fenix и Forerunner, а также фитнесc-трекерах Vivosmart. Последние модели умных часов Forerunner 935 и Fenix 5 вы можете приобрести в нашем магазине.

Garmin Forerunner 935

Suunto в пульсометрах и линейке умных спортивных часов Spartan использует оптические датчики американской компании Valencell, уже упоминавшейся в нашей статье. Valencell специализируется на биометрических датчиках, и их измеритель частоты сокращений пульса является эталонным на сегодняшний день. Умные часы и пульсометры Suunto можно приобрести у нас.

Suunto Spartan Ultra

С Valencell конкурирует финская компания Polar Electro, использующая собственные технологии в разработке датчиков измерения пульса. Кстати, именно Polar в 1982 году впервые представила миру беспроводной пульсометр под названием Sport Tester PE 2000. Сегодня оптические датчики Polar присутствуют в линейках умных часов и фитесс-браслетов компании.

Каков итог?

Есть две категории людей, которым оптические пульсометры не подойдут. Это пациенты, нуждающиеся в точной медицинской диагностике работы сердца, и профессиональные спортсмены, также следящие за каждым ударом пульса. И тем и другим точные показания сердечных сокращений необходимы для здоровья, а потому даже небольшое расхождение с реальными показателями имеет значение.

Что же касается людей, увлекающихся спортом непрофессионально или просто делающих пробежки, оптические пульсометры для них - самый удачный выбор. Во всех вышеописанных исследованиях оптические датчики прекрасно справлялись с задачей дать владельцу картину о работе сердца в различных целевых зонах бега.

Оптическим пульсометрам ещё предстоит покорить мир: технологии будут совершенствоваться, показатели - максимально приближаться к абсолютно точным значениям. Но уже сегодня нет никаких причин не воспользоваться этой удобной и замечательной технологией. Мы, например, уже пользуемся!

Чтобы быть постоянно в курсе своего пульса, используют специальный аппарат, который называют монитором сердечного ритма. Этот портативный прибор выполняют в виде наручного или нагрудного браслета, который снимает показания сердцебиения. Еще недавно его использовали спортсмены, но он отлично подойдет и для больных аритмией сердца.

Для сердечного мониторинга можно использовать пульсометр Torneo

Что такое пульсомер?

Внимание! Прибор состоит из датчика, снимающего пульс, и браслета-монитора, на котором отображается сердцебиение.

В роли датчика используют эластичную ленту. Снимают с помощью нее показатели с области сердца на груди. Еще бывают датчики на мочку уха или палец.

Выпускаются модели портативные и удобные, как часы, которые надеваются в виде браслета лишь на руки. Они имеют встроенный датчик сердечного ритма. Принимаемый сигнал датчиком отображается на мониторе в виде графика.

Различают два вида пульсомера:

1. Проводной. Между датчиком и браслетом установлена проводная связь для передачи снятых показателей сердечного сокращения. Из преимуществ отметим высокую точность показаний, потому что сигнал идет стабильно с датчика на экран. Провода неудобны, поэтому такие приборы рекомендуют тем, кому важна точность, – людям, страдающим сердечно-сосудистыми заболеваниями.
2. Беспроводной. Передача сигнала беспроводным способом удобнее, потому такие модели используются спортсменами. Но есть у них и недостатки: если одновременно два спортсмена с одинаковыми браслетами окажутся в одной зоне, сигналы исказятся. Встречаются и модели с кодированными сигналом, который передает данные только на один монитор, но стоят они дороже.

У пульсомеров есть и другие функции, помимо записи и отображения сердечного ритма. Встречаются модели, способные определить пройденную дистанцию, количество шагов, скорость бега, потраченные калории. Браслеты с системой Андроид оснащены секундомером и таймером, датчиком температуры, давления и влажности.

Когда их использовать?

1. аритмии сердца;
2. блокады нервных импульсов;
3. пороках сердца;
4. приступах инфаркта миокарда;
5. занятии лечебной физкультурой в процессе реабилитации;
6. ожирении или нарушениях обмена веществ.

Причем прибор для измерения пульса и давления должен снимать показания постоянно, а не только во время нагрузок. С помощью данного прибора можно своевременно распознать нарушения ритма и предпринять должные меры.

Как выбрать?

На рынке встречается множество моделей пульсомера. Среди ассортимента приборов требуется выбрать эффективный и удобный, который подойдет для снятия показателей сердечной деятельности у больных сердечно-сосудистыми патологиями.

Пульсомеры должны соответствовать следующим требованиям:

1. Точность измерений. Ошибки нежелательны, так как врач назначает препараты, которые направлены на купирование появившихся приступов аритмии, а при ошибочном показании прибора трудно подобрать нужную дозировку. Как уже отмечалось, точные приборы – раздельные. Датчик, снимающий частоту сердечных сокращений, закрепляется на груди, а приемник лежит в кармане. Снятие показателей непосредственно с области сердца снижает искажение данных.
2. Возможность установки минимального и максимального значения пульса и давления, указанного лечащим врачом. Если у прибора есть такая функция, это позволит людям с сердечными заболеваниями легче контролировать свое состояние. Если датчик показывает переход за дозволенные границы, то монитор подает звуковой сигнал, что поможет вовремя принять меры по восстановлению ритма.
3. Функция определения температуры, влажности и давления воздуха. При сердечных патологиях атмосферные изменения способны привести к нарушению сердечного ритма.
4. Подсчет сожженных калорий. Эта функция нужна тем, кто решил заняться своим весом.

Модели и разновидности

Первый пульсомет придуман почти полвека назад. С тех пор появилось множество различных моделей и марок. При этом самые распространенные – спортивные пульсометры, которые подойдут и для людей с сердечными заболеваниями.

Нагрудные ремешки с датчиком

Данный вариант – классический. В нагрудном ремне установлен датчик, при этом кардиомонитор может находиться там же. Есть модели, которые синхронизируются со смартфоном, сохраняя данные в памяти телефона.

Среди плюсов – высокая точность и сохранение полученных измерений. Нужно иметь при себе смартфон.

На рынке встречаются две следующие модели:

1. Runtastic Combo.
2. Polar H7.

Есть варианты дешевле, например, Nexx, который может синхронизироваться с приложениями более дорогих моделей, и YouWell – у него свое приложение.

Нагрудные ремешки с часами

В данном варианте к нагрудному ременному датчику идут в комплекте часы. Вся информация с датчика поступает на часы, которые закреплены на запястье. Можно в режиме реального времени следить за ЧСС, что очень удобно. Еще можно отметить автономность, так как датчик и часы работают от батареек.

Но есть и минусы: многие модели не имеют синхронизирующихся с телефоном приложений, потому нельзя сохранять надолго полученные результаты.

Среди линейки моделей советуют пульсометры бренда ISport. Встречаются и нагрудного датчика, которые можно комбинировать с разными часами. Например, неплохая и недорогая модель, но при этом точная W117.

Подобные спортивные кардиочасы вне тренировок можно использовать и как прибор, показывающий время. Конечно, часы имеют спортивный дизайн, но выглядят весьма презентабельно.

Часы-пульсометры

Есть оптические пульсометры, которые стоят дорого. Их особенность в том, что они получают показания пульса с высокой точностью и отображают ее в режиме реального времени. Оптические варианты пульсометра интегрировано работают со смарт-часами. Однако данный вариант не слишком пригоден для спортсменов.

Среди плюсов отметим автономность работы. Не нужны нагрудные ремешки и другие аксессуары. Но если человек сильно потеет, то пульс будет сниматься с «потерями». Хотя отметим, что запястная зона не считается зоной повышенной потливости.

На рынке есть множество брендов. Лучшей считается линейка моделей от Mio, есть неплохие модели пульсометров от компании Microsoft.

Для спортсменов отлично подойдут смарт-часы Basis Peak, у них широкие возможности. Часы снимают оптическим путем показание пульса, температуру кожи и степень потоотделения. Радует возможность интегрированной работы с системой Runtastic.

Кардиочасы для эпизодического измерения пульса

Если человеку не требуется прибор с постоянным показателем пульса, он может приобрести часы, которые показывают пульс «по требованию». Это практично, потому что больному сердечно-сосудистыми заболеваниями требуется проверять, насколько изменился пульс, а сами изменения он может ощутить и сам. Модели оснащаются функциями подсчета выполненных шагов и сожженных калорий.

Единственный минус – нет снятия данных в режиме реального времени, и они не сохраняются на интегрированном аксессуаре или смартфоне.

Смотрите видео-обзор монитора сердечного ритма и активности Garmin HR Premium:

В этой статье вы узнаете о нескольких деталях, на которые нужно обращать внимание при разработке сенсоров фотоплетизмографа.

Введение

• отсутствие артефактов;
• наличие выраженной пульсовой волны в точке регистрации;
• конструкция чувствительного элемента.

Существуют несколько источников артефактов:

• передвижения человека, использующего фотоплетизмограф, относительного источника освещения, естественного или искусственного, например, перемещение тени от солнца во время занятий спортом;
• передвижения источника света относительно человека или изменение яркости этого источника. Например, мерцания люминесцентных ламп;
• не связанные с пульсом движения частей тела вызывающие движения фотоплетизмографа или точек тела в том месте, где установлен чувствительный элемент. Например, движения костей предплечья, возникающие при движениях пальцами, движения костей головы, связанные с речью и мимикой.

Похожая ситуация наблюдается при измерении пульса с фаланги пальца. Изменение температуры в помещении или легкое изменение позы человека и вызванное этим смещение точки регистрации на небольшое расстояние могут привести к снижению уровня сигнала или вовсе к его исчезновению.

При измерении пульса с виска проблема отсутствия сигналов обостряется. Площадь виска больше площади пальца, труднее найти точку, в которой пульс лучше проявлен, и больше вероятность, что пользователь наденет датчик неправильно.

Многоканальные чувствительные элементы

Предвижу скептические мысли читателей насчет параллельно включенных светодиодов. Прошу не судить строго, так как это опытный образец, который не должен был эксплуатироваться длительное время.

Светодиоды и фототранзисторы на печатной плате располагаются попарно. Размер платы выбирается таким, чтобы перекрывать всю область виска, это позволяет располагать там же схему усиления и фильтрации сигнала. Плата может содержать отверстия для крепления к ленте-тесьме. Внешний вид датчика с девятью чувствительными элементами представлен на следующем рисунке.

Аналогичное решение может быть применено для измерения пульса с пальца или запястья. Ниже изображена схема датчика, состоящего из четырех фототранзисторов и одного светодиода.

Эмиттеры фототранзисторов могут не соединяться и тогда сигналы с каждого из них измеряются независимо, в этом случае требуется специальное многоканальное измерительное устройство. Многоканальное исполнение может быть также полезно для устранения артефактов. Если артефакт возникает только в районе одного фотоэлемента, он фиксируется и не учитывается в общей картине измерения. Однако использование такой схемы не всегда удобно, так как приводит к увеличению габаритов. Совсем другое дело, если соединить фоточувствительные элементы параллельно. В этом случае требуется только один измерительный канал. На следующем рисунке приведен прототип такого датчика. Он работает по схеме «на отражение». Светодиод располагается в центре, а фототранзисторы по краям. Датчик может использоваться для регистрации пульсограммы с фаланги пальца или запястья. Печатная плата разведена так, чтобы иметь возможность подключать фототранзисторы в многоканальный или одноканальный варианты.

Компаудирование

Кроме фиксации компаунд выполняет роль светофильтра. Для этой цели подходят эпоксидные компаунды с красителями. Например может использоваться компаунд «Эпоксикон» производства СПбГТИ.

Альтернативу компаундам могут составить твердые светофильтры. Они вплотную прилегают к печатной плате, а для светодиодов и фототранзисторов выполняются пазы фрезой или лазером. На следующем рисунке изображен датчик с элементами, закрытыми отфрезерованной пластиной.

Наличие светофильтра позволяет минимизировать артефакты, создаваемые внешними источниками света. На следующем изображении представлен вид оптических компаундов до отверждения и после.

Особенности выбора фототранзисторов и светодиодов

При выборе фототранзисторов и светодиодов в первую очередь следует обращать внимание на следующие характеристики:

• длину волны (максимум спектральной характеристики) [нм];
• угол половинной яркости для светодиодов и угол охвата для фототранзисторов [град.];
• интенсивность излучения [мВт/ср] для светодиодов и чувствительность для фототранзисторов [мА/(мВт/см2)];
• номинальный ток фототранзистора и светодиода [мА];
• темновой ток фототранзистора [мА];
• наличие встроенных в корпус линз и светофильтров.

Для измерения пульса лучше всего подходят длины волн, которые сильнее всего поглощаются кровью. Это волны соответствующие зеленому цвету 530 нм. Так же используются красный и инфракрасный диапазоны. Очень рекомендую с классификацией способов измерения пульса, там же вы узнаете про спектр поглощения гемоглобина.

При выборе фотоэлементов следует обращать внимание на наличие линз и светофильтров, которые позволяют достичь желаемого угла половинной яркости и охвата, а, значит, быть менее чувствительным к излучению от других источников. Встроенные фильтры позволяют работать только в выбранном спектральном диапазоне. Если выбрать светодиод с большим углом половинной яркости и фототранзистор с большим углом охвата, то свет будет проходить, минуя поверхность кожи. Это приведет к ухудшению измерительного диапазона и световой поток, модулируемый пульсовой волной, практически не будет влиять на выходной сигнал измерительной схемы. Эта ситуация проиллюстрирована на следующем рисунке

Угол а2 является допустимым, а угол а1 слишком велик для того чтобы использовать светодиод с таким углом в устройстве измерения пульса. Этот пример относится к случаю измерения пульса «на отражение». Выбор светодиода с большим углом половинной яркости в устройствах, работающих «на просвет» приведет к тому, что большая мощность излучения будет проходить мимо фотоприемника. Это нежелательно, особенно в мобильных устройствах.

Также следует обращать внимание на интенсивность излучения светодиода, измеряемую в милливаттах на стерадиан [мВт/ср]. В документах на светодиоды она указывается обычно при токах 20, 100 и 1000 мА. Для экономии электроэнергии лучше выбирать светодиоды, у которых эта характеристика выше при одном и том же потребляемом токе. Следует обращать внимание на величину фотоэлектрического тока фототранзистора, чем больше ее значение, тем лучше. Последние две характеристики связаны между собой. В результате, уровень минимально ожидаемого сигнала должен быть хотя бы в несколько раз выше ожидаемого уровня шумов в измерительном устройстве.

Светодиоды и фототранзисторы часто продаются парами, подходящими друг к другу конструктивно и по спектральным характеристикам. В таблице приведены характеристики нескольких пар светодиодов и фототранзисторов. Пары в строчках 2 и 3 не подходят для использования в пульсометрах из-за большого угла и низкой мощности излучения. Пары 1, 4 и 5 подходят, причем первая пара подходит лучше всего. Это было подтверждено испытаниями. При прочих равных условиях лучший сигнал пульсограммы снимался при использовании первой пары. Нужно отметить, что если между светодиодом и фототранзистором поставить непрозрачную преграду, то угол излучения и чувствительности будут не так сильно влиять на качество измерения пульса.

Заключение. Три в одном