[发明专利]一种能自动调节接触压力的肌音信号检测传感装置

说明书

本发明涉及一种能自动调节接触压力的肌音信号检测传感装置，属于电子设备技术领域。装置包括加速度‑压力传感器集成单元、微处理器、串口蓝牙、电源模块、气囊绑带。加速度‑压力传感器集成单元包含加速度传感器和压力传感器，加速度传感器用于采集肌肉表面的肌音信号，压力传感器采集气囊绑带与肌肉间的接触压力；气囊泵用于调节气囊绑带中间层的气囊腔体的体积大小，从而调节肌肉与绑带间的压力。本装置根据人体肌肉的大小和位置，采用不同阵列的传感器集成单元，同时检测肌音信号和接触压力，通过气囊泵调节绑带与肌肉间的气囊腔体的内部压力，当肌音信号幅值最大且稳定时关闭阀门，此时检测到的肌音信号质量最好。

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，涉及一种能自动调节接触压力的肌音信号检测传感装置。

背景技术

老年人的肌力退化影响了老年人日常生活的能力，肌力估计能够评估老年人的活动能力。肌音信号能够很好地估计肌力，因此有必要设计一套肌音信号采集装置来方便、可靠、灵活地测量肌力。

太原科技大学的姜毅发明了一种多通道肌音信号采集装置(专利公开号CN204931670U)，该装置采用n个麦克风传感器来采集肌音信号并通过信号屏蔽线与处理器连接，并通过音频双声道线与计算机连接来处理肌音信号数据。郑州大学的任海川设计了一套肌音信号分析系统(专利公开号CN108903948A)，该系统涉及人体动作模式识别技术领域，所述的装置主要由肌音信号采集传感器、肌音信号采集板、肌音信号滤波电路、肌音信号处理模块和肌音信号分析模块构成。

华东理工大学的夏春明设计了一种用于手语识别的肌音信号无线采集手环(专利公开号CN109171124A),该手环包括肌音信号采集和wifi数据传输的信号采集电路板、可充电锂电池、塑料壳体，其内侧分别设有四个分别通过FPC软排线束与信号采集电路板连接的加速度传感器，所述的加速度传感器分别与指总伸长肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌和桡侧腕长伸肌紧贴设置。

肌音信号是记录和量化骨骼肌纤维运动的低频横向振动的非侵入式信号，相比肌电信号，具有抗干扰能力强，隔衣测量，穿戴方便等优点。当肌肉收缩时，其产生的振动信号会通过脂肪皮肤等软组织传递到皮肤表面，肌音信号通过固定在皮肤或者衣服上的传感器，比如麦克风传感器、激光位移传感器、惯性传感器等传感器来获取，采集的加速度信号通过5-100Hz的滤波处理便得到肌音信号。在采集肌音信号过程中，传感器与肌肉间的接触压力会对肌音信号产生影响，接触压力过大或者过小不利于肌音信号的获取，适宜的接触压力能更好地采集肌音信号。但上述专利的装置和系统不能灵活地调节传感器与肌肉间的接触压力，无法保证肌音信号采集的可靠性和稳定性。基于此，本发明设计了一种能自动调节接触压力的肌音信号检测传感装置，根据合理的接触压力获取可靠的和稳定的肌音信号。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能自动调节接触压力的肌音信号检测传感装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种能自动调节接触压力的肌音信号检测传感装置，包括加速度-压力传感器集成单元、微处理器、串口蓝牙、电源模块和气囊绑带；

所述加速度-压力传感器集成单元包含加速度传感器和压力传感器，加速度传感器用于采集肌肉表面的肌音信号，压力传感器采集气囊绑带与肌肉间的接触压力；微处理器与加速度传感器和压力传感器连接，用于控制肌音信号和接触压力的采集过程；串口蓝牙将肌音信号和接触压力无线传输给电脑或者手机；电源模块为传感器集成单元、微处理器、串口蓝牙提供电能；气囊绑带作用于人体肌肉，用于固定整个检测传感装置，内含有密闭的气囊腔体，气囊泵用于调节气囊绑带中间层的气囊腔体的体积大小，从而调节肌肉与绑带间的压力；本装置根据人体肌肉的大小和位置，采用不同阵列的传感器集成单元，同时检测肌音信号和接触压力，通过气囊泵调节绑带与肌肉间的气囊腔体的内部压力，当肌音信号幅值最大且稳定时关闭阀门，检测到的肌音信号质量最好。