ประสิทธิภาพเซนเซอร์อินฟราเรดและอัลตราโซนิกในการประยุกต์ใช้งาน ทางการแพทย์

Abstract

บทคัดย่อ การนำอาร์ดุยโนไมโครคอนโทรลเลอร์มาใช้งานร่วมกับเซนเซอร์อินฟราเรดหรือเซนเซอร์อัลตราโซนิก ทำให้สามารถสร้างอุปกรณ์วัดระยะทางที่แสดงข้อมูลแบบดิจิทัล ที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้งานทางการแพทย์เพื่อความสะดวก รวดเร็ว วัดค่าได้โดยไม่ต้องมีการสัมผัสตัวผู้ป่วย งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะทดสอบประสิทธิภาพของเซนเซอร์ทั้งสองชนิดในการวัดระยะทาง โดยใช้วัตถุสะท้อนคลื่นต่างชนิดกัน และมีสีต่างกัน ผลการศึกษา พบว่า พิสัยในการวัดระยะทางของเซนเซอร์อินฟราเรด อยู่ในช่วง 40-100 เซนติเมตร การทำงานของเซนเซอร์ไม่ขึ้นกับอุณหภูมิ ความชื้น และความหนาแน่นหรือชนิดของพื้นผิวที่สะท้อนคลื่นอินฟราเรด แต่สีของวัตถุและสภาวะแสงรอบมีผลต่อความถูกต้องในการวัดระยะทาง สำหรับเซนเซอร์อัลตราโซนิก มีพิสัยในการวัดระยะทาง 2-300 เซนติเมตร ประสิทธิภาพของเซนเซอร์ขึ้นกับอุณหภูมิ ความชื้น และความหนาแน่นของพื้นผิวที่สะท้อนเสียงอัลตราโซนิก แต่ไม่ขึ้นกับสีของวัตถุ ในการวัดระยะทางในทางการแพทย์สามารถนำเซนเซอร์ทั้งสองมาใช้งานได้ เช่น การวัดความหนาและความสูงของผู้ป่วย การวัดระยะห่างของหลอดเอกซเรย์กับผู้ป่วย โดยเซนเซอร์อินฟราเรด เหมาะที่จะนำไปใช้ในการวัดความหนาของผู้ป่วย และเซนเซอร์อัลตราโซนิกส์เหมาะที่จะนำไปใช้การวัดความสูงของผู้ป่วย อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานต้องคำนึงถึงพื้นผิว ชนิดและสีของวัตถุ ตำแหน่งของเซนเซอร์ สภาวะแวดล้อม - - - Performance of Infrared Sensor and Ultrasonic Sensor for Medical Applications ABSTRACT The use of Arduino microcontroller with infrared or ultrasonic sensor offers an easy way to construct a digital distance meter. This equipment can be used in medical applications allowing fast, convenient and patient touchless measurement. The aim of this study is to determine the performance of both sensors for measuring the distance using objects with different reflectance properties and different colors. The results showed that the range of infrared sensor was 40-100 cm. The output values do not depend on temperature, humidity and density of objects, but, the color of objects and light environment do affect the accuracy of measurement. Ultrasonic sensor provides the range of 2-300 cm. The performance of sensor depends on temperature, humidity and density of objects, however, it is independent of the colors of objects. Both sensors can be used for distance measurement in medical fields. For example, infrared sensor is suitable for measuring patient thickness and x-ray tube-to-patient distance whereas ultrasonic sensor can be used for patient’s height measurement. However, color and type of reflected objects, position of sensor and working environment must be concerned.