压电薄膜原理的脉博传感器简介.pdf

2013/11/15 本文由精量电子（深圳）有限公司提供 1/3 压电薄膜原理的脉博传感器简介 随着智能移动设备的普及，众多国际大公司早已涉足穿戴式设备的开发研究，从 Jawbone 手环到Galaxy Gear 和 Pine 等穿戴式设备，从刚开始的手机提醒功能到替代手机收发短信，拨打和接听电话，访问邮件，微信等社交网络，同时还可以包括计步器功能，GPS 定位，电子罗盘，陀螺仪等等，但在这些功能中加入脉博等生命特征监测是未来这类设备一个趋势。这类设备将广泛服务于养老机构，保险客户等用来监测睡眠质量，发生意外时的报警及初步判断多种心、脑、血管疾病及身体健康状况。压电薄膜（PVDF）作为一种动态应变传感器，非常适合应用于人体皮肤表面的生命信号监测。一些薄膜元件灵敏到足以隔着外套探测出人体脉搏和呼吸心跳动作等关键生命特征。PDS-01 脉搏检测传感器是采用高灵敏度，性能稳定的压电薄膜技术,结合全屏蔽外壳设计而成的适合手腕脉搏检测,提供声音和振动信号拾取的传感器。该产品采用独特的结构设计将外部的噪音干扰降到最低，从而当传感器的硅胶探头检测到振动信号的时候，能输出一个高灵敏度的信号。高灵敏度 性能稳定 低噪音 压电薄膜技术 屏蔽线引出 性能参数表 性能参数 最小值 典型值 最大值 单位 电压灵敏度(开路电压)200 V/mm 电荷灵敏度 68 nc/mm 下限频率（-3dB）*Hz 上限频率（+3dB）1.3 KHz 谐振频率 2.2 KHz 弹性系数 20 N/m 电容 360 pF 耗散 0025 工作温度 0 +60 C 存储温度-20 +70 C 2013/11/15 本文由精量电子（深圳）有限公司提供 2/3 外形尺寸（毫米）特性 频带宽 灵敏度高 抗冲击性能良好 重量轻 成本低 应用 骨导拾音器 通用型的接触式传声器 振动/冲击监测 典型频率响应 *上图描述的是传感器的底部被固定，硅胶探测头的顶面与被测物体接触，检测活塞式位移运动的频率响应曲线。典型频率响应曲线02 0 04 0 06 0 08 0 01 0 0 01 2 0 01 4 0 01 6 0 01 8 0 02 0 0 02 2 0 00.111 01 0 01 0 0 01 0 0 0 0频率(H z)输出电压(开路)V/m m 2013/11/15 本文由精量电子（深圳）有限公司提供 3/3 UNI-T(UTD2102CEL)下检测结果。图 1a 500mv 检测结果 图 1b 200mV 检测结果 图 1a 显示的是利用 UNI-T UTD2102CEL 示波器下中 500mv 量程的信号，是在手部放松时取得的。弯曲或转动手腕可以产生更大振幅的信号，尤其是在预放大器的频率设置得很低时。图 1b 显示的是利用 UNI-T UTD2102CEL示波器下 200mV 量程，200ms 下检测脉搏的结果。压电薄膜之所以既能探测非常微小的物理信号又能感受到大幅度的活动，是因为压电薄膜的压电响应在相当大的动态范围内都是线性的（大约 14 个数量级）。多数情况下，只要能明显区分目标信号和噪声的带宽，细小的目标信号都可以通过过滤器采集到。图 2 是利用 PDS-01 脉搏传感器，使用无线传输，发送到服务器后，经过服务器后台软件图形还原所得到的医学分析和结果。初步可判断多种心，脑，血管疾病及身体健康状况。图 2 后台服务器软件分析截图