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MEMS传感器在口气探测中的应用

时间:2023-04-24 作者:炜盛科技本文网址:www.winsen-iot.net/index.php/chuanganqibaike/280.html 点击:

MEMS传感器在口气探测中的应用

什么是口腔异味?

相信绝大多数人都曾经被口腔异味的问题困扰过,那么口腔异味都有什么表现呢?

口腔异味指的是呼气中含有令人不愉快气味的一种症状,具体表现为呼吸时有明显气味,刷牙、漱口均难以消除,使用清洁剂亦难以掩盖,严重时会影响到个人心理和身体健康。所以,一旦患有口腔异味,积极的治疗是很有必要的。

 

 

口腔异味成因是什么?

知道了口腔异味的表现,那你是否了解口腔异味的原因呢?

研究表明,大部分口腔异味来源于口腔,约80%~90%是由于口腔疾病引起,主要是由牙周病、口腔黏膜病变并发的感染、实物残渣等引起的病变。

口腔中的细菌大多数是革兰氏阴性厌氧菌这种微生物,可分解多种含硫的多肽类和氨基酸如甲硫氨酸、胱氨酸、半胱氨酸,最终可生成多种化合物的代谢产物,包括会挥发性的巯基复合物(VSC)、吲哚及粪臭素等,VSC又包括硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、硫酸二甲酯,造成口腔异味的主要气体是硫化氢和甲硫醇。简单理解就是,口腔疾病的主要罪魁祸首是革兰氏阴性厌氧菌,它的代谢产物引起了口腔异味。

 

 

另外10%~20%的口腔异味则是由口腔外的疾病引起,包括上下呼吸道的感染、胃肠功能的紊乱、代谢性疾病、药物以及肿瘤等,一些研究者认为耳鼻喉疾病、呼吸系统疾病以及代谢性系统疾病包括慢性鼻窦炎、慢性扁桃体炎、呼吸道异物及糖尿病等也可以引起口腔异味。例如糖尿病患者或者过度肥胖的人群中,由于脂肪、蛋白质分解而产生丙酮类物质,经血液到肺,又通过呼吸而散发出来导致口腔异味。看到了吧,身体的某些部位的病变也会导致口腔异味。所以,一旦患有口腔异味,说明身体肯定出了问题,相关的检测就变得非常重要了。

 

MEMS传感器探测口腔异味的原理

通过以上描述可以知道,口腔异味往往都有标志性气体,正所谓“病出有因”。比如口腔疾病异味的标志性气体往往都含有硫元素,主要特征气体是硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH),糖尿病患者口腔标志性气体是丙酮,如果我们想知道患者口腔异味的原因,则需要找出相对应的传感器来探测特征气体,从而为口腔异味的病因提供科学的诊断依据。

MEMS传感器正是基于以上需求而设计,它通过内部气体选择性极强的敏感材料与特征气体相互作用,将特征气体浓度转换成相应电信号传输至芯片,芯片数据处理单元将采集到的信号值与芯片内部设定的特征气体浓度阈值进行比对,通过判断病人口腔特征气体浓度是否超出阈值范围来确定病人是否患有相关疾病。这样的检测过程,简单而高效,既方便了患者,也方便了医生。

 

MEMS传感器探测口腔异味的优点

1、体积小

更容易集成到电路板上,从而使传感器的整体体积小型化,更加轻便,便于手持使用。

2、功耗小

其正常工作时功耗小于50mW,可以大大延长传感器的工作时间。

3、探测灵敏度高

其探测核心采用了高灵敏度的敏感材料,响应快速,恢复快速,精度高,效率高,更加可靠。

4、气体选择性好

传感器只针对某一种特征气体有响应,对其他气体毫无响应,特异性强,客观上保证了数据的准确性、科学性。

5、使用寿命长。

传感器长期使用,信号基本无衰减,可长期使用。

 

市场上相应产品介绍

GM-512B是炜盛研发的一款专门用于测试口气气味的传感器,其核心敏感元件采用MEMS工艺,即在Si基衬底上制作微热板,以在清洁空气中导电率较低的金属氧化物半导体材料为气敏材料。

该传感器对空气中硫化氢、酒精、丙酮等气体灵敏度高,当环境空气中被检测气体存在时,传感器的电导率发生变化,该气体的浓度越高,传感器的电导率就越高,通过简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。该传感器目前已经在市场上大规模使用,取得了良好的效果。

 

GM-512B口气气体传感器

 

本文标题:MEMS传感器在口气探测中的应用

 

 

写在最后:
特此感谢炜盛科技研发一部张工供稿