邬映杰，伍志林，王 玲，辇伟奇，何 邕，郭永彩*

基于无机卤化物钙钛矿湿度传感器的呼吸率监测系统

邬映杰1，伍志林1，王 玲2，辇伟奇2，何 邕1，郭永彩1*

1重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室，重庆 400044；2重庆大学附属肿瘤医院，重庆 400030

呼吸率检测中存在主观因素强、信号提取复杂、设备不易获取和有线连接不方便测试者移动等问题。人体呼吸周期为3 s~6 s，呼吸气流是呼吸动作的最直接反应，与周围空气存在湿度差。本文采用研制的新型无机卤化物钙钛矿湿度传感器测量呼吸率，克服了市面上湿度传感器响应和恢复时间长(10 s以上)的问题。系统使用Zigbee无线通信传输检测信号，使信号检测和处理部分分离，方便测试者移动。使用上位机软件进行数据处理计算呼吸率，并根据呼吸暂停阈值判断呼吸状态。测试结果表明，系统可实时准确监测呼吸率，最大误差1次/分钟，具有准确率高、信号处理简单、便携和成本低的优势。

呼吸气流；湿度传感器；呼吸率监测；无线通信；上位机设计

1 引 言

呼吸率作为呼吸功能的一个重要参数，指每分钟呼吸次数，可提供与健康状态相关的重要信息。对呼吸率进行持续、准确和稳定的监测，对于预防呼吸道疾病、心血管疾病以及临床监护具有重要意义[1-3]。目前呼吸率可以通过脉搏血氧检测[4-6]、心电图信号和血管容积图检测[5, 7]，胸腹腔运动检测[8]等技术进行测量，然而上述技术存在信号提取复杂、检测设备昂贵和主观因素强等问题。……