一种拉胀的编织纱线传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于智能穿戴设备领域，公开一种拉胀的编织纱线传感器及其制备方法和应用，拉胀的编织纱线传感器包括弹性芯纱、刚性外包纱和弹性外包纱，刚性外包纱和弹性外包纱均螺旋缠绕在弹性芯纱的表面，刚性外包纱的数量为1，刚性外包纱为导电复丝；或者，刚性外包纱的数量为2且反向缠绕，刚性外包纱为导电单丝或导电复丝；其制备方法：采用圆形编织机进行编织，圆形编织机包括底盘，底盘中心设有圆孔，底盘上设有环绕底盘中心分布且沿顺时针和逆时针方向移动的锭子；其应用：将拉胀的编织纱线传感器嵌入服装中，通过关节部位的弯曲引起的拉伸传感进行运动或健康监测。本发明专利技术增强传感器的灵敏度、回弹力和弹性耐久性，减少传感滞后且制备方法简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能穿戴设备领域，特别涉及一种拉胀的编织纱线传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

1、电阻式应变纱线传感器是一类基于纱线或其他线材的传感器，是通过在不同的拉伸应变下的电阻变化来传感应变，由于其结构简单、高度灵活和易于集成，因此在可穿戴传感领域(如智能运动、医疗保健和人机界面)显示出巨大潜力。

2、目前的电阻式应变纱线传感器结构包括镶嵌结构、芯-壳结构和缠绕结构。

3、镶嵌结构电阻式应变纱线传感器通过将导电颗粒嵌入线形弹性基底中，以实现超高的感应阈值。然而，导电颗粒在日常使用中可能会在重复的机械摩擦和清洗中剥落脱落，这可能对人体健康有害。

4、芯-壳结构电阻式应变纱线传感器主要有两种制备方法：一种是直接从喷嘴挤出同心扩展的核壳丝，但需要精确控制纺丝溶液的比例，且制备过程很繁琐；另一种方法是使用各种电化学技术将高弹性纱线表面涂覆导电材料，但在拉伸过程中，导电涂层会产生裂缝从而导致电阻的变化。

5、缠绕结构电阻式应变纱线传感器通过缠绕或加捻形成，相对而言，缠绕结构电阻式应变纱线传感器具有制备过程简单、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种拉胀的编织纱线传感器，包括弹性芯纱、刚性外包纱和弹性外包纱，刚性外包纱和弹性外包纱均螺旋缠绕在弹性芯纱的表面，且刚性外包纱和弹性外包纱相互交织形成包覆网络，弹性芯纱和弹性外包纱均不导电，其特征在于，刚性外包纱的数量为1，刚性外包纱为导电复丝；

2.根据权利要求1所述的一种拉胀的编织纱线传感器，其特征在于，拉胀的编织纱线传感器在未拉伸状态下的初始电阻值为0.1～5000Ω/cm，刚性外包纱在未拉伸状态下的初始电阻值为0.1～500Ω/cm；弹性芯纱的弹性延伸率为100％～700％，100％伸长下弹性回复率≥95％；弹性外包纱的弹性延伸率为100％～700％，100％伸长...

【技术特征摘要】

1.一种拉胀的编织纱线传感器，包括弹性芯纱、刚性外包纱和弹性外包纱，刚性外包纱和弹性外包纱均螺旋缠绕在弹性芯纱的表面，且刚性外包纱和弹性外包纱相互交织形成包覆网络，弹性芯纱和弹性外包纱均不导电，其特征在于，刚性外包纱的数量为1，刚性外包纱为导电复丝；

2.根据权利要求1所述的一种拉胀的编织纱线传感器，其特征在于，拉胀的编织纱线传感器在未拉伸状态下的初始电阻值为0.1～5000ω/cm，刚性外包纱在未拉伸状态下的初始电阻值为0.1～500ω/cm；弹性芯纱的弹性延伸率为100％～700％，100％伸长下弹性回复率≥95％；弹性外包纱的弹性延伸率为100％～700％，100％伸长下弹性回复率≥95％；刚性外包纱的弹性延伸率为0％～100％。

3.根据权利要求1所述的一种拉胀的编织纱线传感器，其特征在于，弹性芯纱、刚性外包纱和弹性外包纱三者的粗细关系为：弹性芯纱＞刚性外包纱≥弹性外包纱。

4.根据权利要求3所述的一种拉胀的编织纱线传感器，其特征在于，弹性芯纱的纤度为100～10000d，刚性外包纱的纤度为50～1000d，弹性外包纱的纤度为20～500d。

5.根据权利要求1所述的一种拉胀的编织纱线传感器，其特征在于，弹性芯纱为纯纺纱、包芯纱、包覆纱或复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡红，董珊珊，鞠紫昕，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：