[發明專利]用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201310719165.X
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103654793A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李家成;龍海如;沈為;謝娟;蘇華曉
• 申請（專利權）人: 廣東瑞源科技股份有限公司;東華大學
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;D04B1/14;D04B1/18;G01B21/32
• 代理公司: 揭陽市博佳專利代理事務所 44252
• 代理人: 黃少松

1.一種用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器，其特征在于：包括上傳感器層區域、下傳感器層區域和連接區域；上傳感器層區域由一個測量水平方向拉伸應變的傳感器橫列區域和兩個非傳感器橫列區域組成，傳感器橫列區域位于其上側和下側的兩個非傳感器橫列區域之間，傳感器橫列區域和非傳感器橫列區域在在交界處縱行方向沒有連接；下傳感器層區域由一個測量垂直方向拉伸應變的傳感器縱行區域和兩個非傳感器縱行區域組成，傳感器縱行區域位于其左側和右側的非傳感器縱行區域之間，傳感器縱行區域與非傳感器縱行區域在交界處橫列方向沒有連接；上傳感器層區域和下傳感器層區域之間沒有紗線連接；連接區域分別與上傳感器層區域和下傳感器層區域連接。

2.根據權利要求1所述的用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器，其特征在于：所述的上傳感器層區域中，傳感器橫列區域由導電紗線和彈性紗線編織形成平針添紗組織，導電紗線是面紗位于上傳感器層的外表面，彈性紗線是地紗位于上傳感器層的內表面；兩個非傳感器橫列區域由普通紗線和彈性紗線編織形成平針添紗組織，普通紗線是面紗位于上傳感器層的外表面，彈性紗線是地紗位于上傳感器層的內表面。

3.根據權利要求1所述的用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器，其特征在于：所述的下傳感器層區域中，傳感器縱行區域由導電紗線和彈性紗線編織形成平針添紗組織，導電紗線是面紗位于下傳感器層的外表面，彈性紗線是地紗位于下傳感器層的內表面；兩個非傳感器縱行區域由普通紗線和彈性紗線編織形成平針添紗組織，普通紗線是面紗位于下傳感器層的外表面，彈性紗線是地紗位于下傳感器層的內表面。

4.根據權利要求1所述的用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器，其特征在于：所述的連接區域的組織結構為1+1羅紋組織，由普通紗線編織而成；連接區域與上、下傳感器層區域在左、右側交界處的線圈縱行重疊，從而形成左、右側的橫向連接；連接區域與上、下傳感器層區域在上、下側交界處的線圈橫列串套，從而形成上、下側的縱向連接。

5.根據權利要求1、2或3所述的用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器，其特征在于：所述的上傳感器層區域和下傳感器層區域兩者大小相等、彼此重合；上傳感器層區域彈性紗線編織的內表面與下傳感器層區域彈性紗線編織的內表面相接觸，而上傳感器層區域由導電紗線編織的位于外表面的傳感器橫列區域與下傳感器層區域由導電紗線編織的位于外表面的傳感器縱行區域沒有接觸。

6.根據權利要求2、3或4所述的用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器，其特征在于：所述的導電紗線為鍍銀錦綸絲，電導率為0.516Ω/mm；彈性紗線為錦綸/氨綸包芯紗；普通紗線為棉、羊毛、粘膠、滌綸、錦綸中的一種純紡紗或幾種混紡紗。

7.根據權利要求1、2或3所述的用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器，其特征在于：傳感器橫列區域和傳感器縱行區域分別與外部導電引線相連。

8.根據權利要求1所述的用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器的制備方法，該針織柔性傳感器在雙針床電腦橫機上編織，其特征在于：前、后針床的織針分別在電子選針裝置的選針和對應導紗器的分區墊紗的配合下進行編織，形成上傳感器層區域、下傳感器層區域和連接區域。

9.根據權利要求8所述的用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器的制備方法，其特征在于：編織上傳感器層區域時，前針床被選中的織針，經對應添紗導紗器的分區墊紗，將導電紗線和彈性紗線編織成圈形成傳感器橫列區域，將普通紗線和彈性紗線編織成圈形成上、下側非傳感器橫列區域；在傳感器橫列區域與位于其上側和下側的兩個非傳感器橫列區域的交界處，前針床織針不墊入新紗線但正常脫圈使線圈縱行中斷。

10.根據權利要求8所述的用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器的制備方法，其特征在于：編織下傳感器層區域時，后針床被選中的織針，經對應添紗導紗器的分區墊紗，將導電紗線編織成圈形成傳感器縱行區域，將普通紗線和彈性紗線編織成圈形成左、右側非傳感器縱行區域；在傳感器縱行區域與位于其左側和右側的兩個非傳感器縱行區域的交界處，導紗器的分區墊紗使導電紗線和彈性紗線編織的線圈與普通紗線編織的線圈之間沒有重疊，使線圈橫列中斷。

11.根據權利要求8所述的用于測量雙向拉伸應變的針織柔性傳感器的制備方法，其特征在于：前、后針床被選中的織針，經對應導紗器的墊紗，將普通紗線編織成圈形成連接區域；在連接區域與上、下傳感器層區域的交界線圈縱行處，相鄰分區的兩個導紗器之間重疊墊紗形成雙線圈縱行，使連接區域分別與上、下傳感器層區域在橫向連接；在連接區域與上、下傳感器層區域的交界線圈橫列處，相鄰的兩線圈橫列在縱行方向穿套使連接區域分別與上、下傳感器層區域在縱向連接。