绝缘层参数对非接触电极心电检测性能的影响研究

心电图广泛用于人体心脏电活动特性研究和心脏相关疾病的诊断。常规的接触式湿电极普遍使用导电膏,容易造成受试者的负担感和不适感,且存在皮肤过敏的风险,也不利于心电信号的长期监测。针对这个问题,该文设计了一种通过皮肤与电极感应层之间的容性耦合来获取心电信号的非接触电极,并搭建了基于ADS1299的生理信号采集系统,可实现无需导电膏、无需与皮肤直接接触的心电测量。在此基础上,该文全面研究了介于非接触电极和皮肤之间的绝缘层材料及厚度对心电信号的影响。研究结果表明,非接触电极可获取高质量的心电信号,且绝缘层参数对心电信号质量具有显著的影响:棉布材料作为绝缘层时,心电信号质量最好;绝缘层厚度越小,心电信号质量越好。该研究结果可为非接触电极在移动健康监护中的进一步广泛应用提供重要的实验基础和理论依据。

导电硅橡胶电极片上的介质上电润湿特性

采用特定的"导电硅橡胶基片/绝缘膜层"微透镜阵列内芯材料,研究其表面的介质上电润湿(EWOD)特性。实验获得了不同绝缘层厚度和相对介电常数下导电液滴接触角随电压变化的图形,得到了不同材料组合的EWOD特性。实验结果表明,导电液滴接触角的余弦值随电压的增大而增大;在硅橡胶绝缘层厚度不同的情况下,绝缘层厚度与接触角余弦值变化率成反比;在绝缘层相同厚度情况下,硅橡胶绝缘层性能要优于派瑞林绝缘层。相关结论为新型微流控光学变焦透镜阵列器件的设计和研制提供了重要依据。