集成柔性針織傳感器的智能監(jiān)測(cè)無(wú)縫內(nèi)衣研發(fā).pdf

1、傳統(tǒng)的用來(lái)監(jiān)測(cè)呼吸和心跳設(shè)備具有體積龐大、操作麻煩、使用地點(diǎn)有局限性、沒(méi)有及時(shí)性等缺點(diǎn)，所以有很多的智能監(jiān)測(cè)服裝應(yīng)運(yùn)而生，不過(guò)大多都是相對(duì)獨(dú)立的服裝與獨(dú)立傳感器的組合，為了更加方便人們隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)人體的呼吸和心跳，本課題旨在研制一套集成柔性針織傳感器的智能無(wú)縫內(nèi)衣，能夠做到服裝與傳感器的合二為一。
　　課題中柔性針織傳感器采用鍍銀錦綸導(dǎo)電紗線以提花添紗技術(shù)編織而成，屬于電阻式的傳感器，即將心跳和呼吸轉(zhuǎn)化成導(dǎo)電紗線線圈電阻的變化。為

2、了滿足電阻式傳感器對(duì)于服裝與傳感器貼合性的要求，本課題選擇了針織無(wú)縫成形技術(shù)制作智能監(jiān)測(cè)服裝。本文主要開(kāi)展了如下研究工作：
　　(1)首先對(duì)柔性針織傳感器傳感性能的可行性進(jìn)行了研究，通過(guò)定伸長(zhǎng)拉伸試驗(yàn)?zāi)M穿著過(guò)程中的心跳和呼吸作用，得到柔性傳感器電阻與伸長(zhǎng)變形的關(guān)系，分析得出其線性度、靈敏度和重復(fù)性都滿足了作為傳感器的要求。
　　(2)智能監(jiān)測(cè)無(wú)縫內(nèi)衣的款式設(shè)計(jì)在滿足功能性要求的基礎(chǔ)上力求簡(jiǎn)單，選擇了無(wú)縫背心。柔性傳感器根據(jù)

3、其監(jiān)測(cè)呼吸和心跳生理參數(shù)的不同選擇了不同的編織位置和編織面積（即橫列數(shù)和縱行數(shù)）。對(duì)于數(shù)據(jù)的線輸出，做了服裝化處理。
　　(3)實(shí)際穿著過(guò)程中，柔性傳感器的密度、面積和位置是影響傳感性能的三個(gè)重要因素，所以本課題針對(duì)這三個(gè)因素展開(kāi)了一系列對(duì)比試驗(yàn)，以優(yōu)化和完善服裝的監(jiān)測(cè)性能。通過(guò)測(cè)試四種不同密度下柔性傳感器監(jiān)測(cè)心跳的功能，分析得出密度為 N30時(shí)，監(jiān)測(cè)心跳功能較好，但此時(shí)數(shù)據(jù)未能反映出心跳頻率。在織物密度為N30的基礎(chǔ)上，對(duì)傳感器

4、的橫列數(shù)做了一些改變，通過(guò)測(cè)試四種不同橫列數(shù)的柔性傳感器的心跳監(jiān)測(cè)功能，對(duì)比得出橫列數(shù)為10的傳感器更適合用來(lái)監(jiān)測(cè)心跳。在織物密度為N30，橫列數(shù)為10的基礎(chǔ)上，對(duì)傳感器的縱行數(shù)做了一定改變，通過(guò)測(cè)試三種不同縱行數(shù)的傳感器的心跳監(jiān)測(cè)功能，發(fā)現(xiàn)縱行數(shù)的變化并沒(méi)有給數(shù)據(jù)帶來(lái)顯著的變化。之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了濾波處理，發(fā)現(xiàn)織物密度為N30、橫列數(shù)為10、縱行數(shù)為60的柔性傳感器的監(jiān)測(cè)性能最佳，基本可用來(lái)表征心跳頻率。在胸部和腹部分別編織了同樣大小的