包括响应伸长生成电信号的材料的传感器

1.一种用于测量长度或体积的变化的传感器，所述传感器包括响应伸长生成电信号的材料。
2.根据权利要求1所述的传感器，其中所述材料是压电聚合物。
3.根据权利要求2所述的传感器，其中所述压电聚合物选自由聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)混合物、偏二氟乙烯共聚物和尼龙-11组成的组。
4.根据权利要求3所述的传感器，其中所述聚(偏二氟乙烯)混合物选自由聚(偏二氟乙烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)混合物、聚(偏二氟乙烯)/聚(醋酸乙烯酯)混合物，和聚(偏二氟乙烯)/聚(醋酸乙烯酯)共聚物混合物组成的组。
5.根据权利要求3所述的传感器，其中所述偏二氟乙烯共聚物选自由聚(偏二氟乙烯共三氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯共四氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯共六氟乙烯)和聚(偏二氟乙烯共三氟氯乙烯)组成的组。
6.根据权利要求2所述的传感器，其中所述压电聚合物的形式采用选自由薄膜、薄片、圆柱、线、绞线、纤维、编织织物和纳米纤维网组成的组。
7.一种用于测量长度或体积变化的装置，所述装置包括传感器，所述传感器包括响应伸长生成电信号的材料，其中所述传感器安装在测量对象上或周围，并且响应由于对象的长度或围长的增加产生的材料的伸长变形从电信号测量对象的长度或体积变化。
8.根据权利要求7所述的用于测量长度或体积变化的装置，其中所述材料是压电聚合物。
9.根据权利要求8所述的用于测量长度或体积变化的装置，其中所述压电聚合物选自由聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)混合物、偏二氟乙烯共聚物和尼龙-11组成的组。
10.根据权利要求9所述的用于测量长度或体积变化的装置，其中所述聚(偏二氟乙烯)混合物选自由聚(偏二氟乙烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)混合物、聚(偏二氟乙烯)/聚(醋酸乙烯酯)混合物，和聚(偏二氟乙烯)/聚(醋酸乙烯酯)共聚物混合物组成的组。
11.根据权利要求9所述的用于测量长度或体积变化的装置，其中所述偏二氟乙烯共聚物选自由聚(偏二氟乙烯共三氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯共四氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯共六氟乙烯)和聚(偏二氟乙烯共三氟氯乙烯)组成的组。
12.根据权利要求8所述的用于测量长度或体积变化的装置，其中所述压电聚合物的形式采用选自由薄膜、薄片、圆柱、线、绞线、纤维、编织织物和纳米纤维网组成的组。
13.一种用于测量呼吸率或心率的装置，所述装置包括传感器，所述传感器包括响应伸长生成电信号的材料，其中所述传感器安装在测量生物上或周围，并且响应由于生物的围长的增加产生的材料的伸长变形从电信号测量生物的呼吸率或心率。
14.根据权利要求13所述的用于测量呼吸率或心率的装置，其中所述材料是压电聚合物。
15.根据权利要求14所述的用于测量呼吸率或心率的装置，其中所述压电聚合物选自由聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)混合物、偏二氟乙烯共聚物和尼龙-11组成的组。
16.根据权利要求15所述的用于测量呼吸率或心率的装置，其中所述聚(偏二氟乙烯)混合物选自由聚(偏二氟乙烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)混合物、聚(偏二氟乙烯)/聚(醋酸乙烯酯)混合物，和聚(偏二氟乙烯)/聚(醋酸乙烯酯)共聚物混合物组成的组。
17.根据权利要求15所述的用于测量呼吸率或心率的装置，其中所述偏二氟乙烯共聚物选自由聚(偏二氟乙烯共三氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯共四氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯共六氟乙烯)和聚(偏二氟乙烯共三氟氯乙烯)组成的组。
18.根据权利要求13所述的用于测量呼吸率或心率的装置，其中所述压电聚合物的形式采用选自由薄膜、薄片、圆柱、线、绞线、纤维、编织织物和纳米纤维网组成的组。
19.一种用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，所述装置包括响应伸长生成电信号的材料层；两个电极层，每个电极层覆盖所述材料层的各自侧面；和弹性带，其包裹所述材料层和所述两个电极层。
20.根据权利要求19所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述材料是压电聚合物。
21.根据权利要求20所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述压电聚合物选自由聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)混合物、偏二氟乙烯共聚物和尼龙-11组成的组。
22.根据权利要求21所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述聚(偏二氟乙烯)混合物选自由聚(偏二氟乙烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)混合物、聚(偏二氟乙烯)/聚(醋酸乙烯酯)混合物，和聚(偏二氟乙烯)/聚(醋酸乙烯酯)共聚物混合物组成的组。
23.根据权利要求21所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述偏二氟乙烯共聚物选自由聚(偏二氟乙烯共三氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯共四氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯共六氟乙烯)和聚(偏二氟乙烯共三氟氯乙烯)组成的组。
24.根据权利要求19所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述压电聚合物的形式采用选自由薄膜、杆、编织织物和纳米纤维网组成的组。
25.根据权利要求19所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述两个电极层选自由Au、Ag、Cu、Pt、Al、Ni和Co组成的组。
26.根据权利要求19所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述弹性带由弹性纤维产生。
27.根据权利要求19所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述两个电极层的至少一个外侧面涂覆有聚合材料。
28.根据权利要求27所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述聚合材料是选自由聚丁橡胶或乳胶、异戊二烯橡胶或乳胶、氯丁二烯橡胶或乳胶、丁腈橡胶或乳胶、硅橡胶或乳胶、聚氨酯橡胶或乳胶、聚乙烯、聚酯、聚芳酯、聚酰亚胺或聚醋酸酯组成的组中的至少一种。
29.根据权利要求27所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述聚合材料的涂层厚度在100μm到5mm之间。
30.根据权利要求19所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中所述弹性带的拉伸应变在0.1到0.4之间。
31.根据权利要求19所述的用于测量呼吸率或心率的弹性带式装置，其中导线连接到所述两个电极层。
32.一种用于测量呼吸率或心率的系统，所述系统包括：
感测单元，其包括响应伸长生成电信号的传感器；
模拟信号处理单元，其从所述传感器测量的模拟信号消除噪声并且放大经消除噪声的模拟信号；
模数转换单元，其将所述经消除噪声的模拟信号转换为数字信号；
数字信号处理单元，其分析来自所述模数转换单元的数字信号并且由此计算呼吸率或心率；和
显示单元，其显示来自所述数字信号处理单元的呼吸率或心率的数据。
33.根据权利要求32所述的用于测量呼吸率或心率的系统，还包括辅助存储单元。

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