[發(fā)明專利]一種汗液傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710846216.3
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107860809B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周清峰;范智勇;周豐豐;李勇;陳仕偉;侯韓旭
• 申請（專利權(quán)）人: 周清峰
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414
• 代理公司: 11129 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 何志欣;侯越玲

一種汗液傳感器，該汗液傳感器是用于測量代表汗液離子濃度的第一數(shù)據(jù)的基于ISFET的化學(xué)傳感器，汗液傳感器能以可浮動方式設(shè)置在支撐墊上，殼體呈桶狀結(jié)構(gòu)的汗液傳感器的測量表面設(shè)于朝中部凹陷的凹陷部的上表面，凹陷部的邊緣設(shè)有凸出的上邊沿并且凹陷部的中部設(shè)有上開口小而下開口大的漏孔，汗液傳感器的側(cè)壁上開設(shè)有通氣孔并且該通氣孔位于豎向凹槽一側(cè)的第一開口高于位于圓柱形空腔一側(cè)的第二開口，設(shè)置在側(cè)壁外側(cè)的豎向凹槽的上部低于上邊沿且下部平齊下邊沿并在上部帶有下凸部。本發(fā)明通過改進基于ISFET的汗液傳感器，使其能以非侵入的方式設(shè)置到支撐墊上用于測量汗液離子濃度，并提高測量結(jié)果的準確性和測量過程的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，尤其涉及能安裝在支撐墊上的一種汗液傳感器。

背景技術(shù)

每個人每天大約有四分之一到三分之一的時間是在床上度過的。在智能產(chǎn)品市場如此熱鬧的今天，市面上有各種各樣的智能產(chǎn)品能夠監(jiān)測睡眠質(zhì)量，比如運動手環(huán)或智能手表、能夠改善睡眠質(zhì)量的智能耳機或智能眼罩，都開始出現(xiàn)在我們的生活中。通常具有這些功能的智能設(shè)備都是通過內(nèi)置的運動傳感器檢測，通過開啟夜間模式后，檢測你夜間的翻身次數(shù)，來判斷睡眠程度的深淺，這種情況雖然有一定的科學(xué)依據(jù)，但是卻只能通過睡眠過程中的是否存在肢體動作來判斷睡眠質(zhì)量，無法通過汗液傳感器更深入地判斷影響用戶睡眠質(zhì)量的原因。而且，睡眠時穿戴一些可穿戴設(shè)備反而可能會對睡眠造成妨礙，對睡眠過程的舒適性有一定的影響。因此，現(xiàn)有的一些產(chǎn)品將睡眠質(zhì)量的檢測裝置或者傳感器設(shè)置到床的周圍或者床的支撐墊上。當(dāng)檢測裝置或者傳感器設(shè)置到床的支撐墊上時。如何降低其對用戶睡眠的影響是十分重要的。

為了進一步判斷影響用戶睡眠質(zhì)量的真正原因，可以通過在支撐墊上設(shè)置基于ISFET的化學(xué)傳感器測量汗液離子濃度。但是，由于基于ISFET的化學(xué)傳感器需要通過分析用戶汗液，也就需要和用戶皮膚直接接觸來完成測量，而現(xiàn)有的產(chǎn)品主要是用于實驗室或者醫(yī)院內(nèi)的檢測設(shè)備上，用于分析容器中的待測物，而不能直接應(yīng)用到支撐墊上。例如，公開號為CN105957866A的中國專利文獻公開了一種半導(dǎo)體生物傳感器及其制備方法。其中，半導(dǎo)體生物傳感器包含襯底，形成在襯底之上的外延層，形成在外延層中的離子敏感場效應(yīng)晶體管的源區(qū)、漏區(qū)以及雙極型晶體管的基區(qū)和發(fā)射區(qū)，形成在外延層上離子敏場效應(yīng)晶體管的源區(qū)、漏區(qū)之間的柵氧化層，形成在柵氧化層之上的離子敏感場效應(yīng)晶體管的柵區(qū)；離子敏感場效應(yīng)晶體管的襯底，作為雙極型晶體管的集電區(qū)；集電區(qū)、發(fā)射區(qū)、源區(qū)和柵區(qū)均通過金屬互連線引出，作為半導(dǎo)體生物傳感器的集電極、發(fā)射極、源極和柵極。但是，由于這類傳感器一般安裝在檢測裝置上，然后伸入到待檢測的液體中用于檢測離子濃度、pH或者蛋白質(zhì)等。將其直接設(shè)置到支撐墊上時，其透氣性均難以滿足。而且，由于沒有設(shè)置能讓汗液流動和轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致前次測量的汗液一直聚集測量表面，影響測量的準確性。

本發(fā)明意欲通過改進基于ISFET的傳感器，使其能以非侵入的方式設(shè)置到支撐墊上用于測量汗液離子濃度，并提高測量結(jié)果的準確性和測量過程的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供了一種汗液傳感器。本發(fā)明提供的汗液傳感器能夠安裝到支撐墊上，以便通過智能系統(tǒng)的對用戶在支撐墊上的行為和特征進行分析并基于分析的結(jié)果匹配相應(yīng)的預(yù)設(shè)控制方案控制外部設(shè)備改善用戶睡眠質(zhì)量。其次，本發(fā)明的汗液傳感器在與智能系統(tǒng)配合使用時能夠以非侵入式的檢測方法對代表用戶的行為和特征的檢測數(shù)據(jù)進行檢測以降低用戶心理壓力和檢測過程中對用戶睡眠造成的影響并能提升用戶體驗。而且，本發(fā)明的汗液傳感器的設(shè)置方式有利于以較少的汗液傳感器更快地獲取第一數(shù)據(jù)，能夠降低成本、提高安全性并且提高檢測效率。此外，本發(fā)明通過對汗液傳感器安裝方式的改進，進一步提高了策略結(jié)果的準確性并能降低支撐墊上因安裝汗液傳感器而對用戶睡眠和健康造成的影響程度。