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嵌入式传感器,藏在衣服中的健康监测器

2020-09-14
作者:南耀小编
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传统的传感器是一种能将非电量信号按一定规律转换成便于处理的电信号并将其输出的器件,通常由敏感元件、转换元件和测量电路3部分组成。运用于智能服装中的传感器,一般具有柔性、智能、微型和集成等特点。美国国麻省理工学院的研究人员开发出一项称为“电子织物合身套装(E-TeCS)”的新技术,可以将电子传感器集成到弹性织物中。这种嵌入式的传感器,非常柔软,嵌入服装中,和普通服装并无太大差别,可以和其他衣物结合创造出可用于监测温度、呼吸、心率等生命体征的服装。


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根据相关论文,嵌入式传感器的工程师已经开发出一种技术,该技术将轻薄的、可定制的、合格的电子设备(包括互连线和现成的IC)与可以使用高通量制造方法编织到针织纺织品中的塑料基板相结合。服装在嵌入式传感器和皮肤之间提供了接触,而且嵌入式传感器与皮肤之间的接触压力约为25 mmHg,这可以提高身体舒适度并提高皮肤上传感器读数的精度。嵌入式传感器的开发工程师,设计并制造了七个不同的模块:四个温度感应模块,一个惯性感应模块和两个互连模块。它们在25×27.5-cm的柔性板上(FPCB,KingCredie)上安装了66个温度传感器和20个互连条。就嵌入在结构中的传感器网络架构而言,每个传感器可以通过互连水平连接在一起,信号由外部层收集。而外部层主要由蓝牙低功耗(BLE)模块,微处理器,和电源组成。嵌入式传感器可以卷成卷,制造传感器嵌入的织物可以切割成任何尺寸,结合在一起并针对各种需求和应用进行定制。开发团队开发了一件原型衬衫,以展示传感器集成结构的可扩展性。


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嵌入式传感器非常灵敏,借助机械声惯性感应,E-TeCS可以以0.1°C的精度和0.01°C的精度检测皮肤温度,以0.0012 m / s 2的精度检测心律和呼吸。此外,它还非常地耐拉伸,在1,000次拉伸循环中,编织的纺织电子产品可以拉伸多达30%,而机械和电气性能不会明显下降。嵌入了传感器的服装,嵌入式传感器可测量穿戴者的体温,运动,心率和呼吸率;服装的下摆上装有一个小型通讯模块,可以轻松地通过一个快速按钮进行装卸,并且数据无线传输至智能手机;当服装需要换洗时,可以放心水洗,放入洗衣机中清洗都没关系。


电子织物3 600.jpg


嵌入式传感器可以广泛应用于各类服装中。嵌入了传感器的智能服装,可以使穿戴者日常关注自己的健康情况,可以用来来远程追踪病人的健康状况,还可以用来监测运动员的运动状况、身体状况。但这种嵌入式传感器能否在智能服装中得以广泛使用,还需要时间的见证。


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