[发明专利]一种可穿戴心率监测传感器及其制备方法

说明书

本发明提供了可穿戴心率监测传感器及其制备方法，其中的心率监测组件包括柔性封装层、离子凝胶感应部、印刷电极层和基底层，心率检测组件通过柔性封装层与人体皮肤表面进行紧密舒适的接触，并且离子凝胶感应部作为心率监测功能部件，能够实时准确监测人体的心率跳动状态，通过印刷电极层将心率跳动状态转换为相应的电信号，以此生成心率数据，再利用控制组件收集心率数据以及通信组件将心率数据向外发送，从而对人体心率状态进行实时自动监测，其利用柔性封装层对心率监测组件进行封装，能够提高传感器的佩戴稳定性和与人体皮肤表面的生物相容性，改善传感器的佩戴舒适性和保证传感器的心率监测可靠性与准确性。

技术领域

本发明涉及心率监测设备的技术领域，尤其涉及一种可穿戴心率监测传感器及其制备方法。

背景技术

心率作为一项重要身体参数，其对于表征身体的实时状态具有重要的参考意义。特别在运动过程中，需要实时获取人体的心率值，便于根据心率值的变化情况，判断人体是否处于极限状态，从而保证人员在运动过程的安全性。目前，智能运动手表这类便携式电子设备已经具备心率监测功能，其能够实时采集佩戴者的心率数据，并对心率数据进行分析处理，确定佩戴者的身体状态。但是这类智能运动手表的外壳比较坚硬，若佩戴者在长时间运动过程中与手表表面接触，会存在严重的不舒适感；此外，在运动过程中手表将无法与人体皮肤进行紧密的接触，并会相对于人体发生滑移，从而降低心率监测的稳定性。还有现有的智能运动手表进行心率监测的生物相容性较差，无法准确获得心率数据。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种可穿戴心率监测传感器及其制备方法，其中的心率监测组件包括柔性封装层、离子凝胶感应部、印刷电极层和基底层，心率检测组件通过柔性封装层与人体皮肤表面进行紧密舒适的接触，并且离子凝胶感应部作为心率监测功能部件，能够实时准确监测人体的心率跳动状态，通过印刷电极层将心率跳动状态转换为相应的电信号，以此生成心率数据，再利用控制组件收集心率数据以及通信组件将心率数据向外发送，从而对人体心率状态进行实时自动监测，其利用柔性封装层对心率监测组件进行封装，能够提高传感器的佩戴稳定性和与人体皮肤表面的生物相容性，改善传感器的佩戴舒适性和保证传感器的心率监测可靠性与准确性。

本发明提供一种可穿戴心率监测传感器，其包括心率监测组件、通信组件、供电组件、控制组件和佩戴组件，

所述心率监测组件包括柔性封装层、离子凝胶感应部、印刷电极层和基底层；所述离子凝胶感应部设置在所述柔性封装层上，所述印刷电极层与所述离子凝胶感应部连接；所述基底层设置在所述柔性封装层上方，并覆盖所述离子凝胶感应部和所述印刷电极层；

所述通信组件设置在所述心率监测组件上方，其用于将所述心率监测组件采集得到心率数据向外发送；

所述供电组件设置在所述通信组件上方，其分别对所述通信组件和所述控制组件进行供电；

所述控制组件分别与所述通信组件和所述供电组件连接，其用于将所述心率监测组件采集得到心率数据传输至所述通信组件；

所述佩戴组件设置在所述传感器上，用于将所述传感器佩戴在监测对象的相应部位上。

进一步，所述柔性封装层由PDMS、Eco-Flex和热塑性聚氨酯中的至少一者组成；

所述柔性封装层上形成有若干开孔，每个开孔上设置有一个离子凝胶感应部。

进一步，所述离子凝胶感应部包括柔性压阻材料，所述柔性压阻材料内部分散有若干二氧化硅微球。

进一步，所述印刷电极层为图案化丝网印刷电极层；

所述图案化丝网印刷电极层包括与所述离子凝胶感应部的数量相同的若干感应图案电极，每个感应图案电极均包括梳状电极部和条状电极部，所述梳状电极部与所述离子凝胶感应部直接接触；