前言

呼吸是人类生活中的一项基本活动，呼吸监测作为一项生命体征已广泛应用于康复和运动以及医疗环境中。呼吸速度计通常通过测量两端的压差来测量呼吸。热敏电阻也可以用来测量气流，方法是测量呼气时从鼻子或嘴中呼出的气体的温度。呼吸力可以通过在胸部或腹部佩戴应变仪来测量。在临床环境中，呼吸通常通过胸腔阻抗或通过测量呼出空气中的CO2(二氧化碳)浓度来测量。为了进行间接呼吸测量，心电图或光电容积描记图可用于根据呼吸性窦性心律失常导出呼吸。

研究内容

韩国全南大学的研究人员在通过在纺织品衬底上制作一个带有锁缝可拉伸导电纱线的，可拆卸应变传感器来实现高灵敏度和耐用性。这种易于制造的可穿戴应变传感器固定在衣服上，可以检测日常生活中的呼吸频率、吸气和呼气速度。

实验方法

可拉伸的导电纱线由缠绕在莱卡纤维上的镀银和未镀银尼龙纱线组成。这种结构允许呼吸引起的张力拉伸莱卡纤维。同时，涂有银或未涂有银的尼龙纱线被排列并包装在莱卡纤维周围。该研究中使用的导电纱线可以在21%的应变下拉伸，但是当仅使用导电纱线时，电阻的变化范围非常窄，因此它不能用作应变传感器的导电材料。然而，通过使用锁缝方法将导电纱线集成到纺织品衬底中。在锁针过程中，缠绕在筒管上的可拉伸导电纱线(底线)与被针钩住的聚酯纱线(上线)互锁，形成重复的锁针和缝线。

用于应变传感器导电部分的可拉伸导电纱线的扫描电子显微镜图像。

传感器接口的结构和外观

用于呼吸测量的传感器定位

应变传感器在应变下的电阻变化，用于分析其灵敏度和耐用性。

结论

研究人员提出一种可穿戴的全纺织品应变传感器可以监测呼吸的变化。这种全纺织品应变传感器是用缝纫机采用锁缝工艺制造的。特别是，这种可穿戴的纺织品传感器被用来制造应变传感器，该传感器可以输出对应于呼吸运动的呼吸信号。在没有与其他基于纺织品的应变传感器进行比较的情况下，重点研究了直纹和锁缝工艺。在未来的研究中，他们将根据导电模式和纺织品类型应用压阻传感器来分析脉搏和呼吸。

DOI：10.1109 / JSEN.2020.3000923。