[发明专利]一种呼气纳米传感阵列检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种呼气纳米传感阵列检测装置，其特征在于该装置包括低阻抗传感模块、高阻抗传感模块、嵌入式处理器和无线通信模块；嵌入式处理器通过低阻抗传感模块、高阻抗传感模块分别连接低阻抗呼气纳米传感阵列、高阻抗呼气纳米传感阵列，嵌入式处理器连接无线通信模块；

所述低阻抗传感模块包括稳压电路一、低阻抗呼吸传感器选择电路、10M标准电阻和模数转换电路一，稳压电路一为串联的10M标准电阻和低阻抗呼吸传感器选择电路提供相同电流，10M标准电阻的两个输出端均连接到模数转换电路一的参考电压端，低阻抗呼吸传感器选择电路的输出端和公共电位均连接到模数转换电路一的模拟采集输入端；低阻抗呼吸传感器选择电路连接低阻抗呼气纳米传感阵列；

所述高阻抗传感模块包括稳压电路二、高阻抗呼吸传感器选择电路、1M标准电阻和模数转换电路二，稳压电路二为串联的1M标准电阻和高阻抗呼吸传感器选择电路提供相同电流，1M标准电阻的两个输出端均连接到模数转换电路二的模拟采集输入端，高阻抗呼吸传感器选择电路的输出端和公共电位均分别连接到模数转换电路二的参考电压端；高阻抗呼吸传感器选择电路连接高阻抗呼气纳米传感阵列；

低阻抗传感器阻值的计算方式是：

低阻抗传感器阻值 = 10M*模数转换电路一的转换结果数据/满量程，

高阻抗传感器阻值的计算方式是：

高阻抗传感器阻值 = 1M*满量程 /模数转换电路二的转换结果数据。

2.根据权利要求1所述的呼气纳米传感阵列检测装置，其特征在于，所述无线通信模块为WIFI通信模块或蓝牙通信模块，嵌入式处理器通过WIFI通信模块连接外部便携智能设备。

3.根据权利要求2所述的呼气纳米传感阵列检测装置，其特征在于，所述外部便携智能设备为智能手机或智能网关。

4.根据权利要求1所述的呼气纳米传感阵列检测装置，其特征在于，所述的低阻抗呼气纳米传感阵列由多个低阻抗纳米传感器构成，且整个阵列的电阻值不大于10MΩ；所述的高阻抗呼气纳米传感阵列由多个高阻抗纳米传感器构成，且整个阵列的电阻值大于10MΩ。

5.根据权利要求4所述的呼气纳米传感阵列检测装置，其特征在于，所述高阻抗呼气纳米传感阵列的电阻值为20~70MΩ。

6.根据权利要求4所述的呼气纳米传感阵列检测装置，其特征在于，纳米传感器的制作方式是：在柔性介质PET和PEN上，通过印刷金合成纳米粒子，形成的纳米传感器。

7.根据权利要求1所述的呼气纳米传感阵列检测装置，其特征在于，所述嵌入式处理器为STM32F439处理器，所述无线通信模块为ESP8226模块，模数转换电路一和模数转换电路二均为AD7793芯片，高阻抗呼吸传感器选择电路和低阻抗呼吸传感器选择电路均为ADG1408模拟开关。

8.一种呼吸气纳米传感阵列检测方法，该方法采用权利要求1-7任一所述的检测装置，嵌入式处理器通过不同的串行外设接口控制模数转换电路一、模数转换电路二，分别实现低阻抗呼吸传感模块和高阻抗呼吸传感模块独立采集；低阻抗呼吸传感模块以10M标准电阻为基准，测量10M以内传感器阻值；高阻抗呼吸传感模块以1M标准电阻为基准，测量高阻抗传感器阻值；

所述嵌入式处理器工作流程是：

步骤1：系统初始化，设定无线通信模块工作模式，设定模数转换电路工作模式；

步骤2：设定通道值为0；

步骤3：根据通道值先选择高阻抗呼吸传感通道，再选择低阻抗呼吸传感通道；

步骤4：读取模数转换电路一转换结果；

步骤5：读取模数转换电路二转换结果；

步骤6：通道数增加1，判断是否达到最大通道数；若是，执行步骤7；若否，转到步骤3执行；

步骤7：分别计算低阻抗传感器阻值和高阻抗传感器阻值并通过无线通信模块发送，转到步骤2执行。