基于PVDF热释电机制的非接触式呼吸系统研究

发布时间：2021-08-04 18:17

　　针对可穿戴呼吸监测设备长期的非便携及人体不舒适问题,寻找一种非接触式人体呼吸智能测试系统具有重要的实际应用价值.利用人体呼气和吸气过程,聚偏氟乙烯（PVDF）表面与外界环境产生天然的冷热温度差,导致其表面电荷密度发生改变的原理,研制了一种人体智能呼吸测试系统.该系统包括两部分:热释电呼吸敏感单元和无线蓝牙智能人机交互系统.热释电呼吸敏感单元对人体呼吸热信息进行热-电转换.人机智能交互系统实现测试信息实时显示于智能手机终端.测试结果表明,该智能测试系统具备便携性、非接触式和远程（10 m）实时监测等优势,并可以成功记录不同状态下人体呼吸信号（正常呼吸14次/min和慢跑后呼吸17次/min）.因此,该非接触式呼吸系统在长期医患智能监测领域具有潜在的应用价值. 

【文章来源】：中北大学学报(自然科学版). 2020,41(05)

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【部分图文】：

自供电呼吸传感工作原理

该无线采集系统主要由以下部分组成: 信号调理电路、 电源模块、 模数转换单元、 STM32主控单元和无线蓝牙模块, 其原理框图如图 2 所示.2.2 信号调理电路设计

由于在周期性的鼻子呼气和吸气过程中, PVDF热敏感单元输出一个周期性的交流电信号, 其中一半为负电压, 不能作为AD转换器的输入信号, 因此采用了同向加法电平抬升电路, 将整个输出电压上升到正电平, 以便AD转换器获取整个信号, 其电路如图 3 所示.2.3 电源模块及数据采集模块关键节点设计


本文编号：3322174