基于快速响应湿度传感器的无线呼吸检测系统.pdf

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1、84传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第3期DOI：10．13873／J．1000--9787(2015)03--0084--03基于快速响应湿度传感器的无线呼吸检测系统范霖，陈向东，李宁(西南交通大学信息科学与技术学院。四川成都610031)摘要：呼吸功能的实时检测对有呼吸功能障碍的人群十分重要。基于纳米材料湿度传感器和ZigBee无线网络技术设计了一种呼吸检测系统，该系统由四部分组成：湿度传感器探头、数据采集节点、数据接收节点、基于VC++的MFC平台开发的呼吸功能检测软件。系统实现了呼吸

2、频率记录、呼吸暂停报警、呼吸信号波形实时显示等功能。实验对几位志愿者进行呼吸功能检测，验证了系统的有效性。呼吸检测系统具有响应和恢复快、能够检测急促呼吸、受外界干扰小、无线检测、携带性强等特点。关键词：呼吸功能检测；湿度传感器；ZigBee；上位机中图分类号：TN98文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)03-0084-03Wirelessrespirationdetectionsystembased0nfastrespOnsehlumidit·ySensorFANLin，CHENXiang—dong，LINing(SchoolofInformati

3、onScience&Technology，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Real—timedetectionofrespirationisveryimportantforpeoplewithrespiratorydysfunction．TherespirationdetectionsystembasedonnanomaterialhumiditysehsorandZigBeewirelessnetworktechnologyisdesigned．Thissystemconsistso

4、ffourparts(thatis，humiditysensorprobe，datacollectionnode，datareceivernode．respirationdetectionsoftwaredevelopedbyMFCplatformbasedonVC++．Thissystemachievesfunctionsofrecordofrespiratory~equency，apneaalarm，real—timedisplayofrespiratorysignalwaveform，etc．Theeffectivenessofsystemhasbeenver

5、ifiedthroughexperimentswithseveralvolunteers．Respirationdetectionsystemhasadvantagesoffastresponseandrecovery，shortnessofbreathcanbedetected，littleoutsideinterference，wirelessdetection，hi【ghportability，ere．Keywords：detectionofrespiration；humiditysensor；ZigBee；uppercomputer0引言为了解决前两种检测方

6、法的缺点，本文设计了采用湿呼吸疾病患者、器官严重病变的病人、老年人容易出现度传感器来检测呼吸频率的方案。本设计采用基于纳米材呼吸异常甚至呼吸衰竭的情况，这些人群需要对呼吸功能料的湿度传感器作为探头，这种无线呼吸检测系统不仅结进行密切观察。在对传染病患者进行呼吸检测时医务构简单、响应和恢复时间短，而且采用ZigBee无线通信节人员很容易受到病菌的感染，但是远程监控系统能适当降点传输数据，不但能降低医务人员的感染风险，而且布低医务人员的感染风险J。呼吸频率是衡量呼吸功能的线简单，方便病人携带。重要参数，检测呼吸频率的常用方法是检测鼻腔气流温度1呼吸系统设计原理和胸腔压力

7、J。温度传感器是检测鼻腔气流温度的常呼吸检测系统的原理是：人体呼气时，呼出的气体含有用装置，其结构简单、能重复使用，但是当病人呼吸微弱或的水分会引起鼻腔周围湿度的变化，湿度传感器实时地采者环境温度和体温相近时温度的变化很小，装置的灵敏度集鼻子附近的湿度数据，再经过后端处理得到相应的呼吸会受到影响不利于检测。检测胸腔压力采用压力传感频率等数据。该系统就是利用／D转换得到湿度传感器器5J，压力传感器的灵敏度高，可以监测胸腔的微弱运动，的电压值，从而判断人体的呼吸情况。但是易受人体行动的干扰，影响其监测精度。人类单次呼吸时长为3-6S，因此，湿度传感器的响应收稿日期：