[实用新型]足压力分布信号采集系统

说明书

技术领域

本实用新型属于压力测量技术领域，特别是一种用于测量足部压力的分布情况的测试系统。

背景技术

随着科技的发展，接触压力检测的需求也越来越多。传统接触压力检测大多集中于单点检测。但是很多行业都需要同时测量多点，得到接触压力的分布情况。工业上，曲面压力的检测是近些年研究的一个热点。检测曲面压力分布情况通常安放多个传感点，传感单元采用导电颗粒填充的橡胶。当外界施加压力时，导电橡胶的电阻发生变化，进而引起电压降的变化。通过检测电压降，进而得到外界压力的大小和分布情况。医学上，体压分布的测量一直都是研究热点。对于半身不遂的人，长期坐卧容易导致很多疾病。人们希望能检测到病人坐卧的受力情况，进而找到合适的减压方法。此外，足底压力分布可以反映一个人的身体健康，比如判断是否得了糖尿病以及病情程度如何。

目前市场上较多的是采用应变片作为压力敏感元件，如专利CN2540911，测量对象是悬臂梁应变式压力传感器，然而使用应变片作为传感元件，对两传感点之间的距离有一定限制，而且成本稍高，不适合测量足部等大面积平面和曲面的压力分布情况。专利CN201060206可以测量足底压力，但是测量点数较少。美国Tekscan公司的专利US 5505072为了测量宽范围的压力变化，设计了可变增益的电路，但这种方法成本太高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种足压力分布信号采集系统，要解决传统的压力测试系统不适合测量足部的压力分布情况的技术问题；并解决传统的压力测试系统可靠性低、精度低、成本高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种足压力分布信号采集系统，包括一可感知外界压力的传感单元，一可将传感单元感知的外界压力转换成压力信号的A/D转换单元，一可选择传感单元的传感点进行电压转换的控制单元，一可将控制单元得到的压力信号传送给上位机的USB单元，其特征在于：

所述传感单元由定位包足片与足固定，传感单元为包括上层板和下层板的膜式压力传感测量器，上层板和下层板的其中一面上均间隔分布有平行的敷铜，敷铜上间隔分布有导电橡胶，上层板上的导电橡胶和下层板上的导电橡胶相接触在一起，成为传感点，且上层板上的敷铜与下层板上的敷铜交叉相向；所述上层板上的敷铜与一个上层板多路复用器的通道输入端连接，所述下层板上的敷铜与下层板多路复用器的通道输入端连接。

所述控制单元是一个主控芯片，主控芯片的一个信号输入端与上层板多路复用器之两个信号输出端和使能端连接，主控芯片的另一个信号输入端与下层板多路复用器之两个信号输出端和使能端连接，上层板多路复用器的COM1端与A/D转换单元的信号输入端连接，上述COM1端还经一精密电阻与稳压芯片连接，所述下层板多路复用器的COM2端接地。

A/D转换单元的信号输入端与上层板多路复用器的COM1端连接，A/D转换单元的信号输出端与USB单元连接。

主控芯片的另外两个信号输入端可与一个标识多路复用器的输出通道和使能端连接。

所述上层板与下层板均可为柔性的PCB板，即印刷电路板。

所述A/D转换单元和USB单元可集合成一个采集卡。

所述传感单元上的导电橡胶直径不小于4mm，传感点之间的距离为不小于5mm。

所述传感单元中的传感点为等间距分布或不等间距分布。

所述传感点的数量可为4×4或4×4的倍数。

定位包足片有一足底垫部分，足底垫部分的上表面有弹性凸起，足底垫部分的一侧延伸出足面覆盖部分，足面覆盖部分的侧边缘和足底垫部分的边缘上连接有一副足底侧边搭扣，足面覆盖部分的后部延伸出足跟包围部分，足跟包围部分的边缘和足面覆盖部分的后边缘连接有一副足跟部固定搭扣。

所述定位包足片可为中空弹性体，其内部空腔中填充有流体。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型是为了针对目前市场上的广泛接触压力分布测量需求，克服已有技术的不足之处，提出的一种基于导电橡胶作为敏感元件的大面积压力分布测量装置，其配合相应的压力数据采集电路，可实时动态测量大面积范围内平面和曲面的压力分布，适用于测量足底、股底等地方的压力分布情况。