薄膜傳感器1005801-1用于智能床墊上實時監(jiān)測呼吸和心率

大家好，我是【廣州工控傳感★科技】1005801-1薄膜事業(yè)部，張工。

與以往的睡眠監(jiān)測不同，1005801-1壓電薄膜傳感器無需被穿戴在身上，甚至只需安裝在床墊下方，都可以靈敏地監(jiān)測數(shù)據(jù)，它將開啟睡眠監(jiān)測的新時代！幫助監(jiān)測呼吸頻率、心率、體動、深睡，淺睡時間等參數(shù)。

壓電薄膜傳感器1005802-1就可被用在睡眠監(jiān)測中，壓電薄膜具有輕薄、柔性好、密度低、質(zhì)量輕、機(jī)械韌性等，高韌度的塑料膜可制成不同的厚度和面積，可以直接貼附在機(jī)件表面而不會影響機(jī)件的機(jī)械運動。電壓薄膜也具有寬頻帶，寬動態(tài)范圍，高電壓靈敏度的特性。壓電膜的另外一個主要優(yōu)點就是低聲阻抗，其聲阻抗更接近水及人體組織的聲阻抗，便于更有效地在水和人體組織中轉(zhuǎn)導(dǎo)聲音信號。

電壓薄膜傳感器1005801-1輸出是微弱的電信號，設(shè)計者還需要對信號進(jìn)行前置放大、濾波以及信號平滑處理。下面是電路設(shè)計部分：

一、前置放大電路

如果是采用電壓放大，輸出信號在連接線上傳輸時會有線損，建議客戶使用電荷放大電路，就不會有這種問題。以下是電荷放大電路的參考電路，電荷變換是該電荷放大器的核心部分，是一個具有電容負(fù)反饋的，輸入阻抗極高的高增益運算放大器；參考前置放大電路如下：

二、濾波電路

在實際檢測過程中，由于外部干擾信號，外部環(huán)境的變化等因素的影響，噪聲信號會疊加在有用的低頻信號中在輸出端輸出。電荷放大電路中必須選用一種合適的濾波電路對信號進(jìn)行處理。

巴特沃斯型濾波器具有很好的平滑效應(yīng)，在通帶內(nèi)和阻帶內(nèi)都沒有波紋。

傳感器的兩面會粘貼增加韌性的面料，產(chǎn)品鋪在床墊上方時幾乎不會有任何感覺。當(dāng)用戶躺在床墊上，胸部或者心臟靠近傳感器時，傳感器可以通過形變和心電引起的電荷變化檢測入睡者的呼吸和心率信號，通過后端的電路信號處理，得出呼吸次數(shù)和心率。

示例波形為縮放10-20秒的時間間隔，顯示單次心跳，重復(fù)頻率為 1.1 Hz (67bpm)。