心臟脈沖信號采集用緯編智能織物的研究.pdf

1、近年來，電子信息智能紡織品成為技術(shù)織物領(lǐng)域的熱點研究課題，它將微電子、信息、計算機等技術(shù)融合到紡織品中，通常包含傳感器、驅(qū)動單元和控制單元三部分，能按照預(yù)先的設(shè)定采集信號，并能對信號做出處理及反饋。 本課題在國內(nèi)外對電子信息智能紡織品研究理論的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了心臟跳動數(shù)據(jù)采集理論，自行設(shè)計織制一種心臟脈沖信號采集用智能織物，應(yīng)用此織物進行人體穿著測試，繪制心臟跳動數(shù)據(jù)曲線。實驗數(shù)據(jù)顯示，所研制的智能織物能初步檢測到心臟跳動數(shù)據(jù)

2、，實驗結(jié)果達到了預(yù)定的目標(biāo)，實驗方案具有可行性。本課題設(shè)計的智能織物主要包含兩部分：心臟跳動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和緯編針織物結(jié)合體。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，本課題應(yīng)用新型的PVDF壓電薄膜傳感器采集心臟跳動數(shù)據(jù)，其靈敏度高，能準(zhǔn)確采集人體心臟跳動數(shù)據(jù)，且與人體接觸安全舒適，可緊貼皮膚，使用方便；應(yīng)用高性能單片機ADuC824對數(shù)據(jù)進行處理，代替?zhèn)鹘y(tǒng)采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理、微處理器和輸出接口三部分，能夠滿足所需數(shù)據(jù)處理的要求，且結(jié)構(gòu)大大簡化；通過

3、設(shè)定芯片內(nèi)部程序及外圍電路，應(yīng)用MAX232芯片與電腦串口相連，可將采集數(shù)據(jù)直接顯示在電腦上。 在針織物結(jié)合體選擇過程中，本課題創(chuàng)新的應(yīng)用一與人體胸圍接近的圓柱形等效模型進行織物壓力的測試，采用一勁度系數(shù)較小的彈簧放置于織物與等效模型之間，根據(jù)力的相互作用，近似求得織物的壓力，通過與公式計算的壓力比較可知，此等效模型所測壓力滿足測試要求。 本課題選擇不同的針織物結(jié)合體與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)合制成智能織物，進行心臟跳動數(shù)據(jù)采集測

4、試。經(jīng)測試可知，所設(shè)計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能較準(zhǔn)確地采集到心臟跳動數(shù)據(jù)。在平靜狀態(tài)下，不同織物結(jié)合體在同一伸長時，隨著織物張力的增大，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣初始值和最大值均增大；同一織物結(jié)合體在不同伸長時，張力越大，采樣最小值和最大值均相應(yīng)增大；在運動狀態(tài)下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣頻率增加，試樣結(jié)合體在相同伸長下的采樣初始值和最大值均增大。 本課題的研究理論、實驗方法和實驗數(shù)據(jù)能為后續(xù)智能紡織品的研究提供重要的理論和實踐基礎(chǔ)。本課題研制的智能