Mikrovlnný senzor pro neinvazivní měření obsahu alkoholu v krvi a destilované vodě

Abstract

Měření alkoholu v krvi je jedním z druhů vyšetření, která se v medicíně používají nejčastěji. Změny koncentrace etanolu v krvi mění i její dielektrické charakteristiky, které je možné neinvazivně detekovat pomocí mikrovlnného senzoru. V této práci byly změřeny dielektrické parametry roztoků vody a ethanolu a krve a ethanolu v různých koncentracích. Na základě výsledků měření v programu MATLAB byl ve tvaru polynomu vytvořen matematický model závislosti relativní permittivity a vodivosti na koncentraci alkoholu v roztoků. Tento model byl využit pro modelování a simulaci senzoru v programu ,,Sim4life".

Blood alcohol measurement is one of the most commonly used examinations in medicine. Fluctuations in concentration of ethanol in blood are the cause of changes in its dielectric characteristics, which can be non-invasively detected using a microwave sensor. In this work the dielectric parameters of water and ethanol and blood and ethanol solutions were measured for different concentrations. A mathematical model of dependence of relative permittivity and conductivity on the concentration of alcohol was created in MATLAB based on the measurement results in form of polynomial. This model was used to simulate the sensor in the "Sim4life" program.