基于PVDF热释电机制的非接触式呼吸系统研究

摘要

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.