何朝梁，金 浩，陶 翔，冯 斌

(浙江大学信息与电子工程学院，浙江杭州 310027)

0 引言

近年来，医疗领域中的传感器及系统研究受到了广泛的关注。在阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)等睡眠呼吸系统疾病的防治中，呼吸监测系统是非常必要的[1]。然而，现有的呼吸监测系统在实际使用中往往复杂且不便[2-5]。

我们曾提出了一种基于声表面波(SAW)器件的呼吸传感器，通过检测呼吸引起的温湿度变化来监测呼吸[2]。与其他呼吸传感方法如呼吸感应容积描记(RIP)技术[3]、阻抗图法[4]、心电信号估计法[5]相比，基于SAW器件的呼吸传感器更简单、方便、直观。然而，SAW传感器的工作频率很高(几百MHz)，对检测电路的设计有很高的要求。此外，SAW传感器易受环境温度等干扰因素的影响。因此，基于SAW的呼吸监测系统很难投入实际应用。

石英晶体微天平(QCM)是一种基于体声波(BAW)的质量敏感型传感器。根据基本原理，QCM的谐振频率随晶体表面质量载荷的变化成线性变化[6]，可以准确地检测到ng级的质量变化。QCM传感器可以通过检测呼吸引起的湿度变化来监测呼吸。并且，与SAW传感器相比，QCM传感器具有可靠性高、重复性好、结构简单、成本低等优点。

氧化石墨烯(GO)由于具有大表面体积比和高亲水性[7]的特点，是湿度检测的理想敏感材料[8]，可以显著提高QCM湿度传感器的灵敏度。GO敏感膜修饰的QCM湿度传感器在重复性、稳定性、响应/恢复时间等方面优于其他QCM湿度传感器[9]。我们曾提出了一种用简单的滴涂法制备GO敏感膜的QCM湿度传感器。……