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摘要
针对人体呼吸CO2的浓度监测,本文从物理学角度对人体呼吸过程进行合理简化,基于呼吸过程中肺部存在的气体交换以及肺部气体体积与浓度的关系,建立了人体肺部呼吸模型。并针对呼气末CO2(ETCO2)监测,分析了传感器测量与肺内实际情况的差异性,扩展建立了CO2传感器模型。通过搭建主流式非分散红外(NDIR)呼吸CO2浓度监测系统进行验证性实验,该系统采用红外LED及PbSe红外探测器。ETCO2浓度值实测结果与理论模型误差小于0.3%,特征匹配度较高,验证了模型的适用性,实现了人体呼吸CO2浓度监测,并且可以实时反映出被测者的CO2波形图。
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