HydroGuard nutzt vier Elektroden. Das äußere Paar schickt einen kleinen Wechselstrom durch den Oberarm. Das innere Paar misst die entstehende Spannung. Durch diese Aufteilung beeinflusst der Widerstand zwischen Haut und Elektrode die Messung weniger stark.
Auf der ersten Platine hat der MAX30001 eine eigene 1,8-V-Versorgung und einen eigenen Takt. Jeder Elektrodenpfad enthält einen 1-kΩ-Schutzwiderstand. Für die Referenzspannung gibt es einen Testpunkt. Das ESP32-C6-Modul ist steckbar und lässt sich beim Messen leicht abnehmen oder ersetzen.
Vier Elektroden an einem elastischen Band
Als Anschlüsse verwenden wir 12-mm-Druckknöpfe. Sie lassen sich einfach austauschen und auf einem elastischen Band positionieren. So liegen die Elektroden flach am Arm an, ohne dass wir zuerst ein eigenes Klebepflaster entwickeln müssen.
Die Batteriespannung messen
Ein Spannungsteiler aus 2 MΩ und 1 MΩ bringt die LiPo-Spannung in den Messbereich des Controllers. Ein Kondensator am Eingang hilft dem ADC, den hochohmigen Teiler zuverlässig zu lesen. Dafür muss die Spannung vor jeder Messung kurz einschwingen.
Eine optionale Statusleuchte
Die erste Platine hat eine SK6812-LED. Sie funktionierte, wird aber mit einer Spannung unterhalb der Datenblattangabe betrieben. Die Firmware behandelt sie deshalb als optional. Die Impedanzmessung funktioniert auch ohne LED.
Warum wir mit 32 µA begonnen haben
Für die ersten Tests nutzten wir einen Messstrom von 32 µA. Das war ein vorsichtiger Ausgangspunkt, während wir Elektrodenkontakt und Messbereich prüften. Höhere Einstellungen sind möglich, waren für den Nachweis der Schaltung aber nicht nötig.
Die große Platine erfüllte ihren Zweck. Wir konnten den Signalweg nachvollziehen und die ersten Probleme beheben. Beim nächsten Entwurf stehen Größe, Stromverbrauch und Tragekomfort im Mittelpunkt.