人体生物传感器系统设计与集成研究数据集

数据集是基于所制备的集成传感器，其制作流程是将温度传感器、汗液传感器、心电传感器、压力传感器以及湿度传感器依次集成于PET基底上，基底大小为10 cm×5cm，五种传感器与PET基底界面采用PDMS薄层涂覆固化的方法，在保证集成传感器的长期机械稳定性的同时，也不影响五种传感器的实时外界刺激信号的采集。南京工业大学委托第三方机构-北京航空航天大学可靠性工程研究所元器件质量保证中心对其进行性能评测，原始数据采集时间为2024.11.14。数据集获取方法：将集成传感器置于温控密闭腔体内，并将腔体温度起始值设定为36.6°C，待腔体温度稳定后，记录初始电阻值，然后按0.1°C的温度梯度对腔体进行升温，每次升温至目标温度后稳定10s，采用数采主机记录该温度下的电阻值。其次，将集成传感器中的汗液传感端与电化学工作站相连，并将汗液传感器浸泡在待测物溶液中，记录不同浓度下电压值。再次，将集成传感器中的心电电极与电化学工作站相连，并将电化学工作站设置为交流阻抗模式，记录频率阻抗谱图。接着，将集成传感器固定在防震实验台上，并将压力传感器两端与LCR电桥进行连接。基于压力传感器表面积大小，计算出0.2Pa压强所需物品重量，将该重量的物体使用镊子反复抬起-放置于压力传感器表面，实时记录传感器电容值随压力变化曲线。最后，将湿度传感器与数据采集器进行连接，人体鼻子对准敏感材料进行不同频率呼气，采用LCR电桥测试传感器实时电阻变化情况。基于上述测试步骤，按照测试大纲的标准对数据进行分析后，发现五种传感器的性能指标均满足要求，温度灵敏度≤0.1 K， 汗液组分≥2种，心电稳定测试时长≥5天，脉搏灵敏度≤0.2 Pa，呼吸分辨率≥1 Hz。