基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度传感器及湿度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度传感器及湿度检测装置，该传感器包括碳化钛湿度传感器，碳化钛湿度传感器包括激光雕刻石墨烯叉指电极、碳化钛/壳聚糖

【技术实现步骤摘要】
基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度传感器及湿度检测装置


[0001]本技术涉及湿度监测装置，尤其涉及一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度传感器及湿度检测装置。

技术介绍

[0002]人体呼吸包含着丰富的生理信息，呼吸频率、深度及呼吸节律的变化与运动健康以及疾病有着密切关联。对呼吸的日常监测可以作为辅助医疗信息对运动水平进行指导以及潜在呼吸疾病的早期预警。常见的呼吸监测通常是由大型呼吸机完成，呼吸监测只是其多项生理参数监测中的一项；专用的家庭式呼吸机仍然面临着使用不便、体积较大便携性差等缺点。人体的呼吸活动产生大量水分通过呼出气排出，与吸入气相比，呼出气能够显著提升口鼻周围环境的局部相对湿度，因而构建高性能的湿度传感器能够用于人体呼吸活动的监测。现阶段，基于金属氧化物或高分子材料的湿度传感器通常受制于较慢的响应速度和较低的灵敏度，不利于快速、湿度变化剧烈的连续监测，尤其是用于人体呼吸监测。二维材料由于其高比表面积及独特的电学调制特性，被广泛应用于新型的湿度传感器构建，但传统二维材料如石墨烯，二硫化钼等缺乏亲水基团，导致其对湿度响应的灵敏度不高，且二维材料的易降解性也是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本技术实施例的目的施提供一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度传感器及湿度检测装置，以至少解决现有存在的湿度传感器响应速度慢，灵敏度不足，稳定差的问题。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术实施例所采用的技术方案如下：
[0005]根据本技术实施例的第一方面，提供一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度传感器，包括：碳化钛湿度传感器，所述碳化钛湿度传感器包括激光雕刻石墨烯叉指电极、碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜和柔性聚亚酰胺薄膜，所述柔性聚亚酰胺薄膜具有所述激光雕刻石墨烯叉指电极，所述碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜沉积在所述激光雕刻石墨烯叉指电极上，所述碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜由多层碳化钛薄膜与壳聚糖
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槲皮素薄膜交替组装而成。
[0006]根据本技术实施例的第二方面，提供一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度检测装置，包括：
[0007]碳化钛湿度传感器，所述碳化钛湿度传感器包括激光雕刻石墨烯叉指电极、碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜和柔性聚亚酰胺薄膜，所述柔性聚亚酰胺薄膜具有所述激光雕刻石墨烯叉指电极，所述碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜沉积在所述激光雕刻石墨烯叉指电极上，所述碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜由多层碳化钛薄膜与壳聚糖
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槲皮素薄膜交替组装而成；
[0008]无线湿度监测标签，与所述激光雕刻石墨烯叉指电极相连，用于检测所述碳化钛
湿度传感器的电信号；
[0009]移动终端，所述移动终端根据碳化钛湿度传感器产生的电信号，绘制湿度曲线。
[0010]根据以上技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0011]1、使用激光雕刻技术在柔性聚亚酰胺薄膜上图案化激光雕刻石墨烯叉指电极，具有导电性好、轻薄、弯折性能良好和生产方便的特点，有利于柔性穿戴式检测系统的集成。
[0012]2、与其他基于二维材料的湿度传感器相比，尤其改善了传感器的抗氧化稳定性，具有同时兼顾高灵敏度，快速响应的优势，并将其应用于人体呼吸监测。
[0013]3、本技术基于柔性基底的无线湿度监测标签，用于检测碳化钛湿度传感器产生的电信号，通过低功耗蓝牙模块与移动终端进行无线数据传输，具有穿戴性好，设备轻薄体积小，方便使用的特点。
[0014]4、使用智能手机作为移动终端，用于动态跟踪人体呼吸曲线并分析呼吸参数，辅助判断使用者的运动或呼吸健康情况。
附图说明
[0015]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附
[0016]图中：
[0017]图1是本技术实施例中一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度传感器结构示意图；
[0018]图2是本技术实施例中碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜示意图；
[0019]图3是本技术实施例中无线湿度监测系统示意图。
[0020]图4是本技术实施例中无线湿度监测标签与口罩结合用于呼吸监测示意图。
[0021]图中：碳化钛湿度传感器1、激光雕刻石墨烯叉指电极2、碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜3、碳化钛膜31、壳聚糖
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槲皮素膜32、柔性聚亚酰胺薄膜4、无线湿度监测标签5、恒流源6、电源管理模块7、低功耗蓝牙模块8、微处理器控制单元9、采样单元10、电极接口11、移动终端12、湿度曲线分析软件13、口罩14、外层纺粘布141、中层熔喷布142、内层纺粘布143。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0023]如图1和图2所示，本实施例提供一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度传感器，包括：碳化钛湿度传感器1，所述碳化钛湿度传感器1包括激光雕刻石墨烯叉指电极2、碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜3和柔性聚亚酰胺薄膜4，所述柔性聚亚酰胺薄膜4具有所述激光雕刻石墨烯叉指电极2，所述碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜3沉积在所述激光雕刻石墨烯叉指电极2上，所述碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜3由多层碳化钛薄膜31与壳聚糖
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槲皮素薄膜32交替组装而成。
[0024]使用激光雕刻技术在柔性聚亚酰胺薄膜上图案化激光雕刻石墨烯叉指电极，具有
导电性好、轻薄、弯折性能良好和生产方便的特点，有利于柔性穿戴式检测系统的集成。与其他基于二维材料的湿度传感器相比，尤其改善了传感器的抗氧化稳定性，具有同时兼顾高灵敏度，快速响应的优势，并将其应用于人体呼吸监测。
[0025]如图1
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4所示，本实施例还提供一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度检测装置，包括：上述的碳化钛湿度传感器1、无线湿度监测标签5和移动终端12，所述无线湿度监测标签5与所述激光雕刻石墨烯叉指电极2相连，用于检测所述碳化钛湿度传感器1的电信号；所述移动终端12根据碳化钛湿度传感器产生的电信号，绘制湿度曲线。
[0026]上述移动终端12根据碳化钛湿度传感器产生的电信号绘制湿度曲线的过程为本领域的常规手段，另外还可以对湿度曲线进行峰计数、峰
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谷值计算以及湿度上升/下降时间比等参数计算。
[0027]上述的参数能够反映人体呼吸的频率、深度以及节律变化，用于评价呼吸健康状况。所述的碳化钛湿度传感器能够快速响应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度传感器，其特征在于，包括：碳化钛湿度传感器（1），所述碳化钛湿度传感器（1）包括激光雕刻石墨烯叉指电极（2）、碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜（3）和柔性聚亚酰胺薄膜（4），所述柔性聚亚酰胺薄膜（4）具有所述激光雕刻石墨烯叉指电极（2），所述碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜（3）沉积在所述激光雕刻石墨烯叉指电极（2）上，所述碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜（3）由多层碳化钛薄膜（31）与壳聚糖
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槲皮素薄膜（32）交替组装而成。2.一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度检测装置，其特征在于，包括：碳化钛湿度传感器（1），所述碳化钛湿度传感器（1）包括激光雕刻石墨烯叉指电极（2）、碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜（3）和柔性聚亚酰胺薄膜（4），所述柔性聚亚酰胺薄膜（4）具有所述激光雕刻石墨烯叉指电极（2），所述碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜（3）沉积在所述激光雕刻石墨烯叉指电极（2）上，所述碳化钛/壳聚糖
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槲皮素湿度敏感膜（3）由多层碳化钛薄膜（31）与壳聚糖
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槲皮素薄膜（32）交替组装而成；无线湿度监测标签（5），与所述激光雕刻石墨烯叉指电极（2）相连，用于检测所述碳化钛湿度传感器（1）的电信号；用于根据碳化钛湿度传感器（1）产生的电信号绘制湿度曲线的移动终端。3.根据权利要求2所述的一种基于碳化钛抗氧化复合结构的湿度检测装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清君，李鑫，卢妍利，安子健，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：