[实用新型]一种用于监测出汗的体表电阻抗测量电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量体表电阻抗的电极，具体为检测室内热湿环境下人体体表电阻抗的变化情况，并通过它表征人体的出汗状况，为研究在热湿环境下人体的热舒适性提供一定的参考依据。 

背景技术

随着社会的进步，经济的发展，生活水平的提高，健康舒适的室内环境越来越受到人们的重视。一个健康舒适的室内环境是在各个环境因素的综合作用下创造出来的，可以同时满足人们生理和心理需要。为营造一个满足人们高要求的室内环境，必须从以上两个因素出发，研究不同环境组合下，人体生理和心理的变化，得出人体生理和心理处于最佳状态的室内热湿环境。 

近些年来，越来越多的研究者开始将生理学应用于热舒适的研究，并得到了一些结论。从生理学的角度，寻求人体热舒适机理，探讨如何营造健康、舒适的生活和工作环境是有必要的。本课题以人体生理学为主线，结合人员的主观感受，通过人体热舒适实验，进行热舒适研究。受环境的影响，人体自身会通过一系列的生理调节来适应不同的热环境，其中出汗是最为常见的生理调节方式之一，在较热环境下，热不舒适与人体出汗的关系非常紧密[4]。根据Fanger、Gagger与Nevins等人的研究表明，在舒适区与微寒、微冷区的环境中，人体表皮温度是测定热舒适感受的一项十分重要的指标；而在微热与热环境中，皮肤表面的潮湿度及汗液的分泌则是反映人体热舒适感受的重要依据。因此研究人体出汗对热湿环境下人体的热舒适具有很重要的意义，它综合了生理、心理等因素的影响，是室内环境制定热舒适标准的一个重要的显性标准。 

常见的汗分泌机能检查的方法有秤重法、碘淀粉反应法和直接观察法等，但这些方法大都比较复杂，使用起来不是很方便，且不是很精确。 

实用新型内容 

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种操作简便、测量精确、原理简单的监测出汗多少的电极。 

本发明是这样实现的：研究发现，人体体表电阻抗的变化与汗腺活动有明显关系。汗液中存在大量的水和电解质，当汗腺活动时有汗液分泌到皮肤外，汗液把多孔状的角质层及表皮湿润，通过置于皮肤上的电极将测出体表阻抗有明显降低，如果汗液进一步增多成为水珠状，将在表皮层外的电极间形成通路，阻抗还会有更明显的降低。当电极的间距比较小时， 体表电阻抗主要取决于角质层和表皮的导电性能，其次与真皮的导电性能也有关，不过由于电极设计使电流场集中在较浅的表皮层附近，而处于深层的真皮对阻抗的贡献很小。我们就可以通过检测体表电阻抗来反映皮肤的湿润程度，也就是人体的出汗状态，通过与出汗有关的阻抗变化进一步研究舒适性状态。 

因而本发明简言之就是提供一种通过测量体表阻抗、适用于监测出汗及反映汗量多少的特殊电极。 

当人体在热湿环境中出汗时，用记录系统记录下电阻抗的变化，就能反映在次环境中出汗的状态(如：出汗的时刻、汗水量的多少等)。 

基本原理：将电极贴附在皮肤表面，未出汗时，电极间的交流电流按电流场的分布，流经角质层、表皮和超真皮，这时测出体表阻抗较高；出汗时，人体汗液中含有水份和大量离子，主要是Na⁺，K⁺，Cl^-，其导电率较高，电极间的体表阻抗将明显低于未出汗时的值。根据阻抗的大小反映出汗的状态，以便于研究舒适状况。 

为避免电极的极化效应，该技术中使用测量交流阻抗的方法，电极的工作电流由正弦波发生器提供，流经电极的电流采用正弦信号，频率的选择也应避免电极的极化，故不宜过低，又应避免分布电容的影响，故也不宜过高。本设计选1000Hz。为避免引线接触电阻的影响，在作精度较高测量时需使用四导线法(详细情况见图4)。 

这种电极为一次性用品，由基板、金属膜、导线和插头组成，金属膜在基板上相互绝缘、平行布置，一端经导线和插头连接。本装置测试技术可行，测量数据可靠；使用一次性传感器，符合卫生要求；贴于人体柔软舒适，安全可靠，对皮肤无刺激、无副作用；还具有携带方便、操作简单等特点。本发明所用电子元件均为常规电子元件，容易组织生产。 

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。 

附图说明：

图1为电极与皮肤之间的导电模型剖面图。 

图2为电极示意图 

图3为体表电阻抗的测量原理图 

图4为采用四导线法测量皮肤电阻抗的示意图 

图5为电极结构尺寸图 

图6为电极排列实施例1 

图7为电极排列实施例2 

具体实施方式