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基于湿气冷凝效应的呼吸传感器的研究

更新时间：2020-02-12 13:10:56 大小：6M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：呼吸传感器 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着人口的老龄化和一些呼吸相关的慢性疾病的增加，给人体的身体健康带来了很大的威胁，如果能够及早的发现这些问题并进行及时的预防将会大大的降低生命的威胁性。人体的呼吸状况可以通过呼吸机或呼吸传感器来检测，但市场上所存在的呼吸传感器都比较昂贵且有的体积笨重，对于一般的家庭来说负担不起，笨重的体积也占空间。基于此，本文用一种简单的方法制备一种质量轻体积小且廉价的呼吸传感器来检测人体的呼吸状况，相信这种方法制备的呼吸传感器在不久的将来能够应用到实践中。通过从材料的微观形貌和材料的润湿性对呼吸探测的影响发现接触角越小且微观形貌越粗糙的材料其呼吸探测效果最佳，这对于后人的研究以及工厂的实际应用有较大的借鉴意义。本文还用Arduino单片机设计了一个简单的呼吸探测系统，能够很方便的探测人体的呼吸，使得小型化的呼吸探测系统成为现实的可能。

  文章主要论述了：

  （1）通过阅读大量的关于呼吸相关的国内外文献，分析前人所做的相关研究，总结他们研究中的不足以及优点，从而提出本文制备呼吸传感器的方法：用一种柔性的材料在其两端粘贴导电的铜胶作为电极利用人体呼出的水蒸气在柔性材料上湿气冷凝来探测人体的呼吸状况。

  （2）选用了15种不同的柔性材料来制备呼吸传感器，用饱和盐溶液的方法提供一个湿度环境来检测这15种材料的湿敏特性，用电化学平台搭建的测量系统检测这15种材料所制备的呼吸传感器探测人体的呼吸状况，并分析了其探测机理。

  （3）分别从材料的微观形貌和润湿性分析了影响呼吸探测的效果，并从这些因素中总结出一个结论，即材料的微观形貌越粗糙且材料接触角越小（小于90°）即表现出润湿性，所制备的呼吸传感器探测效果越好。

  （4）基于Arduino的单片机搭建了一个检测人体呼吸的简易的检测系统，主要包括电源部分、呼吸传感器部分、放大电路部分、微控制器部分以及显示部分，着重介绍了系统的放大模块和单片机模块，对单片机控制传感器的工作进行了详细的分析，从而实现呼吸信号的检测。

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