[发明专利]睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器及应用

权利要求书

1.一种睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器，其特征在于，包括传感器模块，所述传感器模块包括：

压力传感单元，所述压力传感单元依次包括：绝缘层、图案化敏感层、设在所述图案化敏感层上的电极以及保护层，所述保护层覆盖所述图案化敏感层未被所述电极遮挡的部分，所述图案化敏感层的材料为石墨烯和金属混合材料；

夹层，包括本体和第一孔体，所述本体包括相对的第一表面和第二表面，所述第一孔体贯穿所述第一表面和所述第二表面设置，所述本体的所述第一表面和所述第二表面的相对位置上分别固设有压力传感单元；

底板，设在所述夹层的所述第一表面的一侧，在所述底板的同一表面设有凸起和第一凹槽，所述凸起设在所述第一凹槽的外部，所述凸起的位置和大小与所述第一孔体相适配；

顶板，设在所述夹层的所述第二表面的一侧，所述顶板设有中心孔并设有第二凹槽，所述第二凹槽用于容纳所述凸起；

弹性体，具有相对的第三表面和第四表面，所述第三表面固定在所述第一表面上，靠近所述第四表面的一端插入到所述底板的所述第一凹槽中，所述第一凹槽的形状与大小与未发生弹性形变的所述弹性体相同；

压块，固设在所述夹层的所述第二表面上并通过所述顶板的所述中心孔伸出。

2.根据权利要求1所述的睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面上分别设有偶数个所述压力传感单元，偶数个的所述压力传感单元呈对称式排布。

3.根据权利要求1所述的睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器，其特征在于，所述第一凹槽的深度沿着所述底板的边缘到所述底板的中心逐渐增加；所述第一凹槽整体呈拱形。

4.根据权利要求1所述的睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器，其特征在于，所述压块呈球缺形。

5.根据权利要求1～4任一项所述的睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器，其特征在于，所述夹层上以中心对称方式布置有四个所述第一孔体，所述底板上设有四个与所述第一孔体对应的所述凸起，横向与纵向相邻两个第一孔体之间分别形成第一横向细臂和第一纵向细臂，横向与纵向相邻两个凸起之间分别形成第二横向细臂和第二纵向细臂；所述第一凹槽设在所述第二横向细臂和第二纵向细臂上，所述第一凹槽为十字形第一凹槽，所述弹性体为十字形弹性体；和/或，所述夹层的第一表面和所述第二表面上分别设有两个所述压力传感单元，两个所述压力传感单元对称设在所述第一纵向细臂的两端；所述第一表面和所述第二表面的共四个所述压力传感单元连接为惠斯通电桥。

6.根据权利要求1～4任一项所述的睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器，其特征在于，所述夹层的材料选用聚酰亚胺类、聚酯类中的至少一种；和/或，所述底板的材料选用聚酰亚胺类、聚酯类中的至少一种；和/或，所述顶板的材料选用聚酰亚胺类、聚酯类中的至少一种；和/或，所述压块的材料选用聚酰亚胺类、聚酯类中的至少一种；和/或，所述弹性体的材料选自橡胶。

7.根据权利要求1～4任一项所述的睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器，其特征在于，还包括信号处理模块，所述信号处理模块与所述压力传感单元电连接，所述信号处理模块用于将所述压力传感单元的压力信号转换为电信号。

8.根据权利要求7所述的睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器，其特征在于，所述传感器模块有多个，多个所述传感器模块呈阵列式排布并分别与所述信号处理模块电连接。

9.一种如权利要求1～8任一项所述的睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器在监测心跳、呼吸或睡姿上的应用。

10.含有如权利要求1～8任一项所述的睡眠监测用石墨烯金属薄膜传感器的床垫、褥子或床板。