本课题主要针对基于离化原理的微传感结构进行了测试和研究,并集中就呼吸性能进行了系统化的设计,实现了基于可编程片上系统的便携式呼吸传感器系统。具体的工作包括以下几个方面:1)设计的电离式气体传感器灵敏度高、响应和回复时间短、功耗低的优势,突出表现在气体成分、湿度和呼吸监测三个方面;2)器件主要功能部分为碳纳米管构成的微电极,利用了其作为一维结构所具有的电场收敛作用,在金属电极微间隙的基础上进一步地增强了局部电场强度,降低了待测气体的离化电压;3)通过在碳纳米管表面进行金属覆层,改善了功能层机械性能和电学性能的稳定性,在碳纳米管表面进行介电质覆层形成DBD结构,有效地抑制了电流的自由增长,保证了器件的使用寿命和稳定性;4)设计搭建的测试系统验证了气体传感器对气体成分、湿度和呼吸三种信号的稳定响应,数据很好地符合相关理论;5)围绕敏感元件,结合微弱信号检测电路,实现了对纳安级电流的采集,随后的数字信号处理实现了呼吸波的实时显示和呼吸波形的存储,最终成功地完成了便携式呼吸传感器系统。