[发明专利]一种导电织物动态电阻的测量系统及方法

权利要求书

1.一种导电织物动态电阻的测量系统，其特征在于，包括对应电阻、一对测试头(1)、数据采集处理系统和PC端(7)；所述导电织物与对应电阻串联，二者构成闭合电路；所述的一对测试头(1)的一端分别连接导电织物的两端，另一端与数据采集处理系统的输入端相连，数据采集处理系统的输出端与PC端(7)相连；所述的数据采集处理系统由数据采集电路(2)、微型处理器(3)、A/D转换电路(4)和存储器构成，数据采集电路(2)用于传输导电织物被拉伸、恢复时产生的电流变化信号，微型处理器(3)用于将采集的电流变化信号进行滤波处理，A/D转换电路用于将滤波后的电信号转化为数字信号，数字信号储存在存储器中；一对测试头(1)对经过导电织物的电流进行采集，数据采集处理系统对电流信号进行处理后传输至PC端(7)，PC端(7)利用串联电路的性质计算显示导电织物的实时电阻值；

所述测量系统的采集频率为每秒钟10次～40次。

2.根据权利要求1所述的一种导电织物动态电阻的测量系统，其特征在于，所述测量系统中采样周期的计算公式如下：

S＝S₁+S₂

其中，S为采样周期，S₁为转换时间，S₂为读取时间，S₃为采样时间，1/ADCCLK为时钟周期。

3.根据权利要求1或2所述的一种导电织物动态电阻的测量系统，其特征在于，所述导电织物的电阻值测量范围为1Ω～2000Ω，电阻变化间隔能精确至0.01Ω；所述测量系统的测试时长为1min～10h；所述导电织物为采用导电纤维通过织造形成的导电织物，或在常规的织物上通过涂层、印刷、沉积、贴合、绣花方式引入导电材料的导电织物。

4.根据权利要求1或2所述的一种导电织物动态电阻的测量系统，其特征在于，所述测量系统的采集频率为每秒钟10次～20次。

5.根据权利要求3所述的一种导电织物动态电阻的测量系统，其特征在于，所述测量系统的采集频率为每秒钟10次～20次。

6.采用权利要求1～5任一所述的一种导电织物动态电阻的测量系统的测量方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1：将导电织物放置于拉伸测试仪中，设置拉伸测试仪的初始预张力、夹持距离、移动速度、定点伸长和定点力，并将一对测试头(1)与导电织物的导电区域两端相连接，保持测试头(1)稳定夹持，连接好闭合电路；

步骤2：启动导电织物动态电阻测量系统，并设定测试时间和采集频率；

步骤3：启动拉伸测试仪，开始导电织物的电阻测试，观察PC端(7)数据变化，调整相对电阻的阻值大小；

步骤4：拉伸测试仪的多次拉伸变化，致使导电织物产生相应规律性的应变变化，进而导电织物的电阻值发生实时变化，并导致闭合回路中电流发生实时变化；数据采集电路(2)对变化的电流进行采集，微型处理器(3)对采集的电流进行第一次均值滤波数据处理，A/D转换电路(4)将第一次均值滤波数据处理后的电信号转化成数字信号储存在存储器中；

步骤5：存储的数据传输至PC端(7)，PC端(7)的电阻测试系统通过大量的实验数据保留选取具有特征性的数据点，并进行第二次均值滤波处理和高斯白噪声处理，通过第二次均值滤波处理和高斯白噪声处理后的数据能精细处理外环境噪声影响，并生成一组相对应的导电织物电阻实时变化的波形图，实时显示于PC端(7)界面，所测的电阻变化为导电织物拉伸过程中阻值的变化。

7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述步骤4和步骤5中，均值滤波处理为传统数据平均值滤波的计算法：

S＝C(1)+C(2)+...+C(N)

A＝S/N

其中，C为采样值，S为累加器，A为平均值，N为采样次数；

所述步骤5中，高斯白噪声处理是将采集到的电流数据进行降噪处理，确保电阻变化时数据细节信息，计算方法如下：

功率谱密度：其中表示双边功率谱密度；

自相关函数为：