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

1、隨著服飾、電子、醫(yī)療等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，對于同一產(chǎn)品多元化需求日益增多，智能無縫服裝的出現(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縫服裝的核心，其研究仍處于初期階段。目前國內(nèi)用于針織柔性傳感器的研究材料比較單一，并且沒有系統(tǒng)地研究不同導(dǎo)電材料針織柔性傳感器的傳感性能?，F(xiàn)有的智能無縫服裝均結(jié)構(gòu)單一，幾乎都是基于平針添紗組織進行研究，從外觀上看處于劣勢，同時影響了其監(jiān)測性能，而且信號處理部分的美觀化、便攜化、可穿戴化等方面仍需改進

2、。目前監(jiān)測人體生理信號的針織柔性傳感器設(shè)計部位局限在胸部及腹部，監(jiān)測過程中呼吸與心跳信號相互影響；為提高測量的準確度，本文將智能無縫服裝發(fā)展到智能護腕，可以有效分離監(jiān)測位置。
　　為滿足集成針織柔性傳感器的智能無縫服裝對于傳感性能的要求，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，進行智能無縫內(nèi)衣及智能護腕的編織，并將智能無縫內(nèi)

3、衣及護腕用于監(jiān)測人體心跳、呼吸和脈搏跳動。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縫試樣中，通過對不同傳感區(qū)尺寸的試樣進行定伸長拉伸回復(fù)試驗?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，找到適合智能無縫服裝編織的可用于監(jiān)測人體生理信號的導(dǎo)電紗線。通過試驗得出如下結(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)計傳感區(qū)尺寸時，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縫內(nèi)衣及護腕中，并改進智能無縫內(nèi)衣的組織結(jié)構(gòu)、外觀形態(tài)，對其進行數(shù)據(jù)線的連接與排布，進

5、一步提高其美觀性及穿著過程中的便利性。
　?。?）通過對傳感性能不同的智能無縫內(nèi)衣監(jiān)測人體的呼吸及心跳信號，分析不同傳感區(qū)尺寸對智能無縫內(nèi)衣的監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性的影響?？疾旒刹煌牧蠈?dǎo)電紗線傳感器的智能無縫內(nèi)衣的準確數(shù)據(jù)對應(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，當針織柔性傳感器的靈敏系數(shù)為1左右時，其監(jiān)測心跳數(shù)據(jù)準確性最高。
　?。?）為了排除監(jiān)測時呼吸對心跳信號的影響，將符合傳感性能要求的針織柔