一种呼出气体浓度检测装置

本发明涉及呼出气体浓度检测领域，尤其涉及一种呼出气体浓度检测装置。

背景技术：

1、目前呼出气检测市场起步较晚，存在较大市场空白。当肺部出现不适进行就诊时，常规的疾病筛查手段一般包括血常规检测、胸部x线透视、肺部ct扫描、核磁共振、支气管镜检查、痰液涂片等。肺部ct扫描、x射线照射的检测方法均具有放射性，射线会对人体造成不可逆的损害；而支气管镜检查则采用侵入式的方法，将细长的支气管镜经口或鼻置入患者的下呼吸道，可能出现胃液反流吸入气管导致肺部感染；痰液涂片的标本取样和制作过程复杂繁琐，并且痰液涂片易受外来因素的影响，一般需要多次检查；核磁共振检查的空间密闭，噪音较大，时间较长，费用较高。为解决上述问题，现有技术采用传统的高电压电阻检测方法，即将被检测气体表征为电阻值，然后通过外部输入高电压的方式最终得到检测气体的浓度值。该方法在一定程度上无法对大动态范围电阻(10kω至50mω)进行检测，同时检测成本较高。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种对大动态范围电阻(10kω至50mω)进行检测的呼出气体浓度检测装置。

2、本申请提供了一种呼出气体浓度检测装置。包括：

3、气体浓度检测传感器，用于将待检测气体的浓度表征为电阻值；

4、气体浓度检测电路，可设置相互独立且结构相同的多路，每路所述气体浓度检测电路均连接一个所述气体浓度检测传感器；

5、其中，所述气体浓度检测电路用于接收所述电阻值，根据所述电阻值输出检测电压，包括恒流源电路和阻抗匹配电路；所述恒流源电路包括第一运算放大器和第二运算放大器；

6、所述第一运算放大器的负向输入端连接电阻r3的第一端和电阻r5第一端，其正向输入端连接电阻r4的第一端和电阻r6的第一端，其输出端连接电阻r5的第二端和电阻r7的第一端；所述电阻r3的第二端接地；

7、所述第二运算放大器的正向输入端连接所述阻抗匹配电路，其输出端和负向输入端连接电阻r6的第二端；

8、电阻r7的第二端连接所述气体浓度检测传感器；

9、其中，所述电阻r3与电阻r4的阻值相等；所述电阻r5与电阻r6的阻值相等；

10、运算模块，用于接收所述检测电压，并根据所述检测电压分析并计算出呼出气体中单一种类的浓度。

11、可选的，所述阻抗电路包括电压跟随器，所述电压跟随器的正向输入端连接所述第二运算放大器的正向输入端和电阻r7的第二端，其输出端和负向输入端连接所述运算模块。

12、可选的，所述检测单元还包括分压电路，所述分压电路连接在所述恒流源电路中。

13、进一步的，所述分压电路包括电阻r1和电阻r2；所述电阻r2的第一端连接所述电阻r1的第一端和所述电阻r4的第二端，其第二端接地。

14、可选的，还包括低压外部电源。

15、可选的，所述运算模块包括微处理器，所述阻抗匹配电路的输出端连接所述微处理器。该电路实现了低压条件下对气体浓度表征的大范围动态电阻值的检测。

16、应当理解，
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

技术特征：

1.一种呼出气体浓度检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的呼出气体浓度检测装置，其特征在于，所所述阻抗电路包括电压跟随器，所述电压跟随器的正向输入端连接所述第二运算放大器的正向输入端和电阻r7的第二端，其输出端和负向输入端连接所述运算模块。

3.根据权利要求1所述的呼出气体浓度检测装置，其特征在于，所述检测单元还包括分压电路，所述分压电路连接在所述恒流源电路中。

4.根据权利要求3所述的呼出气体浓度检测装置，其特征在于，所述分压电路包括电阻r1和电阻r2；所述电阻r2的第一端连接所述电阻r1的第一端和所述电阻r4的第二端，其第二端接地。

5.根据权利要求1所述的呼出气体浓度检测装置，其特征在于，还包括低压外部电源。

6.根据权利要求1所述的呼出气体浓度检测装置，其特征在于，所述运算模块包括微处理器，所述阻抗匹配电路的输出端连接所述微处理器。

技术总结
本申请的提供了呼出气体浓度检测装置，包括：气体浓度检测传感器，恒流源电路包括第一运算放大器和第二运算放大器；第一运算放大器的负向输入端连接电阻R3的第一端和电阻R5第一端，其正向输入端连接电阻R4的第一端和电阻R6的第一端，其输出端连接电阻R5的第二端和电阻R7的第一端；电阻R3的第二端接地；第二运算放大器的正向输入端连接阻抗匹配电路，其输出端和负向输入端连接电阻R6的第二端；电阻R7的第二端连接气体浓度检测传感器；其中，电阻R3与电阻R4的阻值相等；电阻R5与电阻R6的阻值相等；运算模块，用于接收检测电压，并根据检测电压分析并计算出呼出气体中单一种类的浓度。实现了低压条件下对气体浓度表征的大范围动态电阻的检测。

技术研发人员：李琨,孟嘉恒,王庆,刘清,闫埔,冯硕,刘文俊
受保护的技术使用者：天津理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1