随着可穿戴技术的不断提高,能够为用户在家居和户外环境中提供长期健康监护。传统Holter监护仪只能做到连续3天监测,主要原因之一是凝胶湿电极不适合长期与皮肤接触,容易引起皮肤红肿等过敏反应。金属干电极干扰和噪声较大,穿戴舒适性较差,运动伪迹明显。织物基生理传感是很有潜力的解决途径,但是实用化的柔性传感研究还面临着严峻的理论和技术挑战。在日常活动背景检测心电时,人体的运动容易造成织物电极的滑动、变形与脱落,从而造成“运动伪迹”,影响心电信号质量。电极的材料与工艺,结构与厚度,尺寸与形状也是心电信号质量的重要影响因素。本文对可穿戴电子织物心电电极在健康监护方面的相关技术进行研究和探索,主要工作和创新点包括:(1)抑制运动伪迹的织物电极结构及不同材料和工艺织物电极的ECG信号测试分析了电子织物机械、电气和结构特性,归纳了影响柔性织物电极传感性能的主要因素:电极材料与工艺,结构与厚度,尺寸与形状。根据织物电极特性、心电电极采集原理和运动伪迹的主要来源,提出结构稳定、性能良好的抑制运动伪迹层叠结构电极设计方案。总结了当前柔性织物电极主流制备方式,甄选三种不同材料与工艺(导电布、导电泡棉和石墨烯涂层)制备织物电极。对这三种织物电极进行ECG信号采集对比试验,验证织物电极在心电信号采集中的可行性,通过对比ECG信号质量优选性能优异的织物电极制作材料与工艺。(2)电极-皮肤界面等效电路模型的建立通过建立电极-皮肤界面等效模型,进一步解析织物电极电气性能。首先分析了不同类型心电电极等效模型的特点,考虑织物电极本身的物理和化学特性,建立两种不同织物电极-皮肤界面等效的电路模型;然后进行标准电极与织物电极-皮肤界面接触阻抗测试;最后,通过测试的阻抗谱与等效电路拟合结果,评估等效电路的有效性。(3)织物电极的性能测试电极-皮肤界面接触阻抗测试反映出阻抗大小对ECG信号质量有重要影响,可以通过增大织物电极尺寸减小阻抗来加以应对。该部分对不同尺寸织物电极进行系统分析,通过BIOPAC MP150多导生理记录仪对6名志愿者进行ECG信号异步采集,利用阻抗分析仪进行皮肤-电极界面接触阻抗测试,以同步测量的一次性标准心电电极ECG信号和阻抗谱测试结果为标准,分析织物电极尺寸对电极-皮肤界面接触阻抗和ECG信号的影响。将不同尺寸织物电极阻抗谱与电极-皮肤界面等效电路进行拟合,解析等效电路模型中各元件的参数变化,进一步验证等效电路的有效性。