MEMS傳感器在口氣探測中的應(yīng)用

什么是口腔異味？

相信絕大多數(shù)人都曾經(jīng)被口腔異味的問題困擾過，那么口腔異味都有什么表現(xiàn)呢？

口腔異味指的是呼氣中含有令人不愉快氣味的一種癥狀，具體表現(xiàn)為呼吸時(shí)有明顯氣味，刷牙、漱口均難以消除，使用清潔劑亦難以掩蓋，嚴(yán)重時(shí)會影響到個人心理和身體健康。所以，一旦患有口腔異味，積極的治療是很有必要的。

口腔異味成因是什么？

知道了口腔異味的表現(xiàn)，那你是否了解口腔異味的原因呢？

研究表明，大部分口腔異味來源于口腔，約80%~90%是由于口腔疾病引起，主要是由牙周病、口腔黏膜病變并發(fā)的感染、實(shí)物殘?jiān)纫鸬牟∽儭?/p>

口腔中的細(xì)菌大多數(shù)是革蘭氏陰性厭氧菌這種微生物，可分解多種含硫的多肽類和氨基酸如甲硫氨酸、胱氨酸、半胱氨酸，最終可生成多種化合物的代謝產(chǎn)物，包括會揮發(fā)性的巰基復(fù)合物（VSC）、吲哚及糞臭素等，VSC又包括硫化氫（H2S）、甲硫醇（CH3SH）、硫酸二甲酯，造成口腔異味的主要?dú)怏w是硫化氫和甲硫醇。簡單理解就是，口腔疾病的主要罪魁禍?zhǔn)资歉锾m氏陰性厭氧菌，它的代謝產(chǎn)物引起了口腔異味。

另外10%~20%的口腔異味則是由口腔外的疾病引起，包括上下呼吸道的感染、胃腸功能的紊亂、代謝性疾病、藥物以及腫瘤等，一些研究者認(rèn)為耳鼻喉疾病、呼吸系統(tǒng)疾病以及代謝性系統(tǒng)疾病包括慢性鼻竇炎、慢性扁桃體炎、呼吸道異物及糖尿病等也可以引起口腔異味。例如糖尿病患者或者過度肥胖的人群中，由于脂肪、蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生丙酮類物質(zhì)，經(jīng)血液到肺，又通過呼吸而散發(fā)出來導(dǎo)致口腔異味。看到了吧，身體的某些部位的病變也會導(dǎo)致口腔異味。所以，一旦患有口腔異味，說明身體肯定出了問題，相關(guān)的檢測就變得非常重要了。

MEMS傳感器探測口腔異味的原理

通過以上描述可以知道，口腔異味往往都有標(biāo)志性氣體，正所謂“病出有因”。比如口腔疾病異味的標(biāo)志性氣體往往都含有硫元素，主要特征氣體是硫化氫（H2S）、甲硫醇（CH3SH），糖尿病患者口腔標(biāo)志性氣體是丙酮，如果我們想知道患者口腔異味的原因，則需要找出相對應(yīng)的傳感器來探測特征氣體，從而為口腔異味的病因提供科學(xué)的診斷依據(jù)。

MEMS傳感器正是基于以上需求而設(shè)計(jì)，它通過內(nèi)部氣體選擇性極強(qiáng)的敏感材料與特征氣體相互作用，將特征氣體濃度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電信號傳輸至芯片，芯片數(shù)據(jù)處理單元將采集到的信號值與芯片內(nèi)部設(shè)定的特征氣體濃度閾值進(jìn)行比對，通過判斷病人口腔特征氣體濃度是否超出閾值范圍來確定病人是否患有相關(guān)疾病。這樣的檢測過程，簡單而高效，既方便了患者，也方便了醫(yī)生。

MEMS傳感器探測口腔異味的優(yōu)點(diǎn)

1、體積小

更容易集成到電路板上，從而使傳感器的整體體積小型化，更加輕便，便于手持使用。

2、功耗小

其正常工作時(shí)功耗小于50mW，可以大大延長傳感器的工作時(shí)間。

3、探測靈敏度高

其探測核心采用了高靈敏度的敏感材料，響應(yīng)快速，恢復(fù)快速，精度高，效率高，更加可靠。

4、氣體選擇性好

傳感器只針對某一種特征氣體有響應(yīng)，對其他氣體毫無響應(yīng)，特異性強(qiáng)，客觀上保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。

5、使用壽命長。

傳感器長期使用，信號基本無衰減，可長期使用。

市場上相應(yīng)產(chǎn)品介紹

GM-512B是煒盛研發(fā)的一款專門用于測試口氣氣味的傳感器，其核心敏感元件采用MEMS工藝，即在Si基襯底上制作微熱板，以在清潔空氣中導(dǎo)電率較低的金屬氧化物半導(dǎo)體材料為氣敏材料。

該傳感器對空氣中硫化氫、酒精、丙酮等氣體靈敏度高，當(dāng)環(huán)境空氣中被檢測氣體存在時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率發(fā)生變化，該氣體的濃度越高，傳感器的電導(dǎo)率就越高，通過簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。該傳感器目前已經(jīng)在市場上大規(guī)模使用，取得了良好的效果。

GM-512B口氣氣體傳感器

本文標(biāo)題：MEMS傳感器在口氣探測中的應(yīng)用

寫在最后：
特此感謝煒盛科技研發(fā)一部張工供稿