【摘 要】
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近年来,人们越来越重视身体健康监测,且生活中许多疾病都是通过接触传播的,这使得人体呼吸监测和非接触人机交互成为研究热点。柔性电子器件相较于传统检测设备体积小、成本低、舒适度高,被广泛应用于可穿戴健康检测系统。本文基于石墨烯-氧化石墨烯（Graphene-Graphene Oxide,Gr-GO）制备了柔性碳基湿度传感器及湿度传感阵列,并结合信号处理电路和信号分析算法,实现了人体呼吸的实时智能监测和
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近年来,人们越来越重视身体健康监测,且生活中许多疾病都是通过接触传播的,这使得人体呼吸监测和非接触人机交互成为研究热点。柔性电子器件相较于传统检测设备体积小、成本低、舒适度高,被广泛应用于可穿戴健康检测系统。本文基于石墨烯-氧化石墨烯（Graphene-Graphene Oxide,Gr-GO）制备了柔性碳基湿度传感器及湿度传感阵列,并结合信号处理电路和信号分析算法,实现了人体呼吸的实时智能监测和非接触人机交互。具体的研究成果如下:（1）制备了不同敏感薄膜厚度的石墨烯-氧化石墨烯柔性湿度传感器,结果表明,敏感薄膜厚度为300 nm的湿度传感器表现出出色的性能,在湿度响应范围11%-97%RH内,该传感器表现出快速响应（2 s）、较好的柔韧性和出色的选择性,只对呼吸中的水分子有响应。（2）基于石墨烯-氧化石墨烯柔性湿度传感器搭建了呼吸监测系统。采用STM32低功耗芯片设计了信号处理电路,结合相应算法实现了人体多种呼吸频率的实时监测,每分钟呼吸频率的计算误差较低,并且该系统能够实时的计算呼吸暂停次数,对睡眠呼吸暂停综合征等疾病做出及时应答。（3）基于石墨烯-氧化石墨烯柔性湿度传感阵列搭建了手势检测系统,结合电路和人工智能（Artificial Intelligence,AI）神经网络算法,实现了单点和多点的手势信号检测,用于非接触开关控制和整体手势识别,为非接触式的人机交互应用提供了新的思路。综上,本文将柔性碳基湿度传感器与信号处理电路和信号处理算法相结合,实现了人体呼吸和手势的智能检测,构建了高度集成化、智能化的检测系统,为柔性湿度传感器在生理信号检测和非接触人机交互领域的发展提供了实验基础。
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