智能服裝中分布式光纖光柵人體溫度檢測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、智能服裝是電子信息學(xué)科、材料學(xué)科、紡織學(xué)科以及其它相關(guān)學(xué)科結(jié)合與交叉的產(chǎn)物。它能夠監(jiān)測人體外部環(huán)境或內(nèi)部狀態(tài)的變化，實現(xiàn)對人體生理指標(biāo)的檢測，對生理信息進(jìn)行儲存、傳遞、處理及反饋。體溫是人體重要的生理參數(shù)之一。溫度智能服裝能夠?qū)崟r監(jiān)測人體溫度，是目前國內(nèi)外的研究熱點課題。
　　 本文針對溫度智能服裝中分布式光纖光柵人體溫度檢測的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究。分析了光纖光柵的折射率分布特性、耦合模理論及傳感原理，提出了一種溫度智能服裝中分布

2、式光纖光柵人體溫度檢測的方法；針對裸光纖光柵溫度靈敏度系數(shù)低的問題，分析研究了不同的溫度增敏方法，提出了一種新型的高聚物封裝方法，通過配比高聚物，改進(jìn)封裝工藝，解決了封裝后的光纖光柵啁啾化問題，提高了光纖光柵傳感器的溫度靈敏度。實驗結(jié)果表明：在33-42℃溫度范圍內(nèi)其溫度靈敏度系數(shù)為0.0916nm/℃，約為裸光纖光柵的12.58倍，接近于理論值0.102nm/℃，而且光纖光柵傳感器的波長變化與溫度變化成良好的線性關(guān)系；提出了光纖光柵傳

3、感器織入服裝的方法，通過大小管相結(jié)合的織造方式，避免了光纖光柵傳感器的損傷，保證了光纖光柵傳感器與織物經(jīng)緯紗運(yùn)動的協(xié)調(diào)一致性、光纖光柵傳感器測溫的線性性以及人體穿著的舒適度。建立了人體溫度參數(shù)測量的數(shù)學(xué)模型，利用ANSYS有限元分析方法對該模型進(jìn)行仿真分析，建立了智能服裝人體溫度檢測的加權(quán)模型，提高了人體溫度測量精度。
　　 本文所研究的溫度智能服裝具有檢測精度高、攜帶方便、成本低、實時監(jiān)測等特點，能夠早日發(fā)現(xiàn)感染性和非感染性疾