[发明专利]一种呼气纳米传感阵列检测装置及检测方法

说明书

本发明为一种呼气纳米传感阵列检测装置及检测方法，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。利用气体的吸附作用，通过特殊表面区域和多孔纳米结构来产生电阻变化，结合智能硬件作为传感器数据的处理、传送终端，能够分析人体呼出气体，通过无线接口与便携设备互连，提供实时持续监测。

技术领域

本发明涉及纳米合金传感器呼出气健康检测和疾病诊断相关领域，尤其涉及一种呼气纳米传感阵列检测装置及实现方法，用于检测人体呼出气体在纳米合金传感器阵列的响应，可用于判断某些疾病风险，进行早期警示。

背景技术

每人呼出的化合物是独一无二的，能够反映机体代谢和病理状况，已有成果表明，可以根据这些化合物来诊断疾病。呼出气体检测具有无损伤、非侵入式、取样方便等优势，有望成为高通量的疾病筛查工具，可用于临床大数据样本分析。而且成本低、高通量、大样本数据的积累有利于发现新的疾病生物标志物。呼吸气体的分析检测作为一种新型临床辅助诊断手段，在医疗诊断领域具有广阔应用前景。

公开号CN102326078B公开了一种包括含有涂覆的导电纳米颗粒的传感器阵列的通过呼气检测癌症，使用传感器阵列来区分健康个体和癌症患者的挥发性有机化合物的方法，使用椭偏光谱法对传感器网络光学性质变化检测。公开号CN102749415B公开了一种呼气分析装置和方法，测量呼气和化学传感器阵列相互作用，该装置中设置信号传输单元、呼气单元，信号传输单元包括滤波器、信号放大器、A/D转换器；呼气单元设置呼气采集装置，要求检测时，气体富集，同时需要自带控温加热装置，以维持化学传感阵列性能。以上专利皆不利于室温下采用电子测量技术进行气体传感阵列特性检测，影响了呼气检测应用范围。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是，提供一种呼气纳米传感阵列检测装置及检测方法。利用气体的吸附作用，通过特殊表面区域和多孔纳米结构来产生电阻变化，结合智能硬件作为传感器数据的处理、传送终端，能够分析人体呼出气体，通过无线接口与便携设备互连，提供实时持续监测。

本发明采用的技术方案是：

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。

一种呼吸气纳米传感阵列检测方法，该方法采用上述的检测装置，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WiFi模块工作模式，设定模数转换电路工作模式；