[发明专利]一种导电织物动态电阻的测量系统及方法

说明书

本发明涉及一种导电织物动态电阻的测量系统及方法，属于导电材料测试领域。该系统包括对应电阻、一对测试头、数据采集处理系统和PC端；导电织物与对应电阻串联，二者构成闭合电路；一对测试头的一端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端相连，PC端可显示实时电阻。该测量方法是针对具有高电阻率的导电织物受力变形过程中产生的随时间变化而变化的动态电阻进行测量，测试的电阻值范围为1Ω～2000Ω，电阻变化间隔可精确至0.01Ω，采集频率可设置在每秒钟10次至30次。本发明能实现精准的实时监控，同时解决导电织物电阻变化较小，系统采集频率低、变化细节有遗漏的问题。

技术领域

本发明属于导电材料测试领域，涉及一种测量导电织物动态电阻的系统，针对具有高电阻率的导电织物受力变形过程中产生的随时间变化而变化的动态电阻进行测量。

技术背景

近年来，导电材料不断涌现，市场上基于导电材料的智能设备呈爆发式增长，由于导电材料或织物等具有柔性、易清洗、舒适性高的特点，可全面替代硬件元器件，并应用于各类产品中，因此导电材料及织物受到研究者的青睐。

在测试导电材料过程中，往往会遇到以下三点问题：

1.电阻过大或变化量程过小的问题。目前市场上普通的电子万用表大都以测量静态数值为主，当导电材料变化量过小时，材料受环境或其他干扰因素的影响，电子万用表数值变化不明显。

2.无法随时间变化显示实时测量的特点。尤其针对阻值过大且变化较小的材料，普通电子万用表采用每秒采集一个数据的方式进行显示，无法准确连续的随时间变化显示出电阻变化的趋势。

3.采集频率较低，遗漏细节变化的问题。普通电子万用表采集频率较低，不能连续采集每秒钟的数据，并且受到环境等干扰因素影响，采集数据有遗漏的现象。

鉴于上述的缺点，本发明提供了一种用于导电织物的动态电阻测量系统，可针对具有高电阻率的导电织物受力变形过程中产生的随时间变化而变化的动态电阻进行测量。相比其他电阻测试系统，该测试系统可实时显示电阻波形图，特别针对电阻变化较小的材料，具有很好的测试灵活性，能更加真实、直观地反映出被测试材料的电阻变化情况，测试结果更有说服力，可满足柔性智能设备的基础研究。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种导电织物动态电阻的测量系统。

本发明的技术方案：

一种导电织物动态电阻的测量系统，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。