集成不同導(dǎo)電材料針織柔性傳感器的智能無(wú)縫服裝的研發(fā).pdf

1、隨著服飾、電子、醫(yī)療等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，對(duì)于同一產(chǎn)品多元化需求日益增多，智能無(wú)縫服裝的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)產(chǎn)品的功能單一化，針織柔性傳感器作為智能無(wú)縫服裝的核心，其研究仍處于初期階段。目前國(guó)內(nèi)用于針織柔性傳感器的研究材料比較單一，并且沒(méi)有系統(tǒng)地研究不同導(dǎo)電材料針織柔性傳感器的傳感性能。現(xiàn)有的智能無(wú)縫服裝均結(jié)構(gòu)單一，幾乎都是基于平針添紗組織進(jìn)行研究，從外觀上看處于劣勢(shì)，同時(shí)影響了其監(jiān)測(cè)性能，而且信號(hào)處理部分的美觀化、便攜化、可穿戴化等方面仍需改進(jìn)

2、。目前監(jiān)測(cè)人體生理信號(hào)的針織柔性傳感器設(shè)計(jì)部位局限在胸部及腹部，監(jiān)測(cè)過(guò)程中呼吸與心跳信號(hào)相互影響；為提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，本文將智能無(wú)縫服裝發(fā)展到智能護(hù)腕，可以有效分離監(jiān)測(cè)位置。
　　為滿足集成針織柔性傳感器的智能無(wú)縫服裝對(duì)于傳感性能的要求，結(jié)合提花添紗編織技術(shù)，本課題采用六種不同導(dǎo)電紗線作為原料制備不同傳感區(qū)尺寸的針織柔性傳感器。對(duì)比分析六種不同導(dǎo)電紗線是否符合針織柔性傳感器的要求后，進(jìn)行智能無(wú)縫內(nèi)衣及智能護(hù)腕的編織，并將智能無(wú)縫內(nèi)

3、衣及護(hù)腕用于監(jiān)測(cè)人體心跳、呼吸和脈搏跳動(dòng)。本文的主要內(nèi)容如下：
　　（1）研究不同導(dǎo)電紗線編織的針織柔性傳感器的傳感性能。采用六種不同材料的導(dǎo)電紗線以局部添紗的形式將傳感器嵌入到無(wú)縫試樣中，通過(guò)對(duì)不同傳感區(qū)尺寸的試樣進(jìn)行定伸長(zhǎng)拉伸回復(fù)試驗(yàn)?zāi)M人體呼吸及心跳引起的皮膚形變，分析不同材料針織柔性傳感器的傳感性能，如線性度、靈敏系數(shù)和重復(fù)性等，找到適合智能無(wú)縫服裝編織的可用于監(jiān)測(cè)人體生理信號(hào)的導(dǎo)電紗線。通過(guò)試驗(yàn)得出如下結(jié)論：只有三種不同

4、線密度的鍍銀錦綸絲及鍍銅錦綸絲滿足針織柔性傳感器的電阻與應(yīng)變的線性、靈敏系數(shù)及重現(xiàn)性要求；并采用正交試驗(yàn)分析了影響鍍銀錦綸絲傳感器靈敏系數(shù)的顯著性因素依次為：鍍銀錦綸絲線密度、橫列數(shù)、橫列數(shù)與縱行數(shù)的交互作用；在設(shè)計(jì)傳感區(qū)尺寸時(shí)，橫列數(shù)的選擇比縱行數(shù)更為重要。
　?。?）將符合針織柔性傳感器傳感性能的導(dǎo)電紗線以局部添紗的形式編織傳感器嵌入到智能無(wú)縫內(nèi)衣及護(hù)腕中，并改進(jìn)智能無(wú)縫內(nèi)衣的組織結(jié)構(gòu)、外觀形態(tài)，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)線的連接與排布，進(jìn)

5、一步提高其美觀性及穿著過(guò)程中的便利性。
　　（3）通過(guò)對(duì)傳感性能不同的智能無(wú)縫內(nèi)衣監(jiān)測(cè)人體的呼吸及心跳信號(hào)，分析不同傳感區(qū)尺寸對(duì)智能無(wú)縫內(nèi)衣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的影響?？疾旒刹煌牧蠈?dǎo)電紗線傳感器的智能無(wú)縫內(nèi)衣的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的傳感區(qū)尺寸。結(jié)合針織柔性傳感器的電阻-應(yīng)變關(guān)系及靈敏系數(shù)分析可知，當(dāng)針織柔性傳感器的靈敏系數(shù)為1左右時(shí)，其監(jiān)測(cè)心跳數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性最高。
　　（4）為了排除監(jiān)測(cè)時(shí)呼吸對(duì)心跳信號(hào)的影響，將符合傳感性能要求的針織柔