Sensor de Latido Cardíaco: Cómo Funciona y Aplicaciones Prácticas

¿Qué es un Latido Cardíaco?

Un latido cardíaco es la contracción rítmica de las cámaras del corazón, impulsando sangre a través del cuerpo. El número de contracciones por minuto es la frecuencia cardíaca (BPM). El pulso palpable —sentido en arterias cerca de la piel— es la expresión externa de esa tasa.

Dos Formas de Medir un Latido

• Método manual: Cuenta el pulso en la muñeca (pulso radial) o cuello (pulso carotídeo). Coloca índice y medio ligeramente en el sitio elegido, cuenta 30 segundos, luego duplica el número para obtener BPM. Aplica presión mínima y desliza dedos hasta sentir el pulso.
• Método basado en sensor: Detecta cambios en intensidad de luz causados por fluctuaciones de volumen sanguíneo durante cada latido.

Principio del Sensor de Latido

Los sensores de latido usan fotopletismografía (PPG). Miden cambios de volumen sanguíneo en tejido, que alteran la cantidad de luz transmitida o reflejada. Como la sangre absorbe luz, las variaciones en luz reflejada o transmitida corresponden directamente a las pulsaciones del corazón.

La PPG se realiza de dos formas principales:

Transmisión: La luz pasa por región vascular (ej. lóbulo oreja) y se recibe en lado opuesto.

Reflexión: La luz se refleja en superficie del tejido (ej. dedo).

Cómo Funciona un Sensor de Latido

Un sensor típico consiste en un LED y un fotodetector —ya sea fotodiodo o resistor dependiente de luz. Cuando el LED ilumina tejido, parte de la luz es absorbida por la sangre y el resto se refleja o transmite al detector. La salida eléctrica del detector contiene componente DC (absorción tejido) y componente AC que sincroniza con cada pulso.

Para aislar el componente AC, la salida del detector se filtra a través de circuito pasa-alto/pasa-bajo de dos etapas, luego se convierte a tren de pulsos digitales usando comparador o ADC. La frecuencia del pulso (f) se alimenta a un microcontrolador, que calcula BPM usando la fórmula:

BPM = 60 × f

Sensores de Latido Prácticos

Módulos comunes incluyen Sensor Frecuencia Cardíaca (Producto Nº PC-3147), que usa LED infrarrojo y LDR en clip que se coloca en lóbulo oreja o dedo.

Otra opción popular es el TCRT1000, sensor óptico de 4 pines. Pin 1 alimenta LED, Pines 2 y 3 son tierra, y Pin 4 entrega salida. Cuando habilitado, el sensor puede montarse en wearable de muñeca y transmitir datos vía Bluetooth para monitoreo remoto.

Construyendo un Sistema Simple de Sensor de Latido

Un sistema básico puede ensamblarse con LDR, IC comparador (LM358) y microcontrolador. El diagrama abajo ilustra el circuito típico.

El LDR actúa como detector de luz: al subir intensidad, su resistencia cae; al bajar intensidad, resistencia sube. El LM358 compara voltaje del LDR a umbral fijo establecido por divisor de voltaje. Cuando el pulso tisular reduce luz en el LDR, su resistencia aumenta, subiendo voltaje sobre umbral y produciendo lógica alta. El tren de pulsos resultante se alimenta al microcontrolador, que calcula frecuencia cardíaca y la muestra en pantalla adjunta.

Explicación en Video del Diagrama de Circuito Sensor Latido