[发明专利]一体化织造的集成式温度传感网络

说明书

本发明涉及一种一体化织造的集成式温度传感网络，属于智能可穿戴技术领域。包括感温元件、导线和织物基底；感温元件、导线和织物基底经过一体化织造集成的温度传感网络以感温元件和导线为纬纱或经纱，采用机织的方式，按照预先设计的上机图在特定位置引入感温元件和导线，并一体化集成机织到织物基底上。采用一体化织造工艺织造集成式温度传感网络，极大地简化了制造的工艺流程。并且由于一体化织造的集成式温度传感网络无需缝合、粘合等后续结合过程，因此具有舒适性好、透气性好、曲面贴合程度大等优点，改善了智能服装的舒适程度，拓宽了智能可穿戴技术的应用范围。

技术领域

本发明涉及一种一体化织造的集成式温度传感网络，属于智能可穿戴技术领域。

背景技术

当今时代随着越来越快的生活节奏，人们也越来越注重关心自己的身体健康，智能可穿戴技术也随之迅速发展。智能可穿戴技术在医疗健康与日常保健等领域可以起到重要的作用，例如将温度传感器与日常服装相结合，则可以实时连续检测人体体温，为医生提供远程病情监控的条件；将温度传感器集成在智能保暖加热服装上，则可以在不影响人体穿着感受的情况下精确控制加热温度等。

在保证智能化的前提下提高使用者的穿着舒适程度和适用范围是目前智能可穿戴技术的突破方向。现阶段主要的研究都集中在柔性传感器的研究上。但实际应用过程中，智能服装的舒适程度不仅仅取决于传感器的柔性，还取决于传感器与智能服装整体的集成方式。目前可穿戴智能服装通常采用先制备柔性传感器，再在织物上制备电路，最后将传感器与电路、织物通过缝合、粘贴、嵌入等方式结合在一起。但这样的制备方式需要传感器和织物基底分开织造、再进行二次加工结合，制造工艺复杂低效，且在结合过程中难免会在结合处造成人体异物感、透气性差以及无法实现传感器与皮肤的紧密贴合等问题，一定程度上限制了可穿戴智能技术的进一步优化发展。

发明内容

本发明的目的是为解决传感器与服装如何整体集成的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种一体化织造的集成式温度传感网络，包括感温元件、导线和织物基底；所述感温元件、导线和织物基底经过一体化织造集成的温度传感网络设有以感温元件和导线为纬纱或经纱，采用机织的方式，按照预先设计的上机图在特定位置引入感温元件和导线，并一体化集成机织到织物基底上。

优选地，所述的感温元件为一种以弹性纤维集合体为芯纱，外周包围设有金属热电阻丝而纺成的金属包缠纱。

优选地，所述的导线为一种以弹性纤维集合体为芯纱，外周包围设有导电金属丝而纺成的金属包缠纱。

优选地，所述的弹性纤维集合体为一种弹性良好的长丝或纱线。

优选地，所述的弹性纤维集合体为氨纶、氨纶/涤纶、氨纶/锦纶、氨纶/涤纶/涤纶、氨纶/锦纶/锦纶、氨纶/锦纶/棉纱、橡胶丝、橡胶丝/涤纶、橡胶丝/锦纶、橡胶丝/涤纶/涤纶、橡胶丝/锦纶/锦纶、橡胶丝/锦纶/棉纱中的一种弹性良好的长丝或纱线。

优选地，所述的金属热电阻丝为阻值随温度变化的金属材料。

优选地，所述的金属热电阻丝为铂或镍。

优选地，所述的导电金属丝为导电性能优良的金属材料。

优选地，所述的导电金属丝为铜、银涂层的尼龙纱。

优选地，所述的织物基底为浮长线较长的斜纹或缎纹机织结构。

优选地，所述的织物基底材料为非导电纤维材料。

优选地，所述的织物基底材料为天然纤维材料或化学纤维材料。

优选地，所述的感温元件和导线以包缠固结的方式连接在一起，所述的感温元件和导线外层表面都设有非导电高聚物弹性体的包覆层。

优选地，所述的温度传感网络可外接数据采集系统。