[发明专利]基于腕部的PVDF传感器阵列结构及其性能测试装置

权利要求书

1.一种基于腕部的PVDF传感器阵列的性能测试装置，其特征在于：所述的PVDF传感器阵列的性能测试装置包括有矩形波发生器、继电器、电磁致伸缩器、测试探针、可编程直流数字电源、升降台、放大电路、示波器和电子秤，矩形波发生器、继电器和电磁致伸缩器依次电连接，可编程直流数字电源与继电器连接，测试探针安装在电磁致伸缩器下面，所述的电子秤放在升降台上，电子秤位于测试探针的正下方；首先通过升降台将电子秤与测试探针相接触，使电子秤的显示读数为零，在电磁致伸缩器两端加载激励电压，激励电压的测试范围为0.1~2v，且每次以0.1v 为步长来对电子秤进行读数，进而获得激励电压和电子秤读数的关系曲线；再将电子秤替换为PVDF传感器单元，并将PVDF传感器单元的信号预处理电路板的输出端依次与放大电路和示波器连接，测量每一次激励电压输入相对应的示波器所测PVDF传感器单元电压，其中激励电压的测试范围为0.1~2v,步长为0.1v，保持PVDF传感器单元的结构不变，改变由不同厚度及硬度的硅胶背衬，获得背衬参数-激励电压和传感器单元电压关系曲线，根据所获曲线的斜率来选取硅胶背衬的厚度和硬度；

所述的一种基于腕部的PVDF传感器阵列，其结构包括有多个PVDF传感器单元，所述的多个PVDF传感器单元以三圆相切的形式构成2排多列菱形阵列结构，在所述的菱形阵列结构外层密封一层硅胶薄膜，通过菱形阵列结构与手腕直接接触来采集动作信号；

所述的多个PVDF传感器单元的数量为8个，多个PVDF传感器单元以三圆相切的形式构成2排4列菱形阵列结构；

所述的PVDF传感器单元包括有圆柱形按钮、PVDF薄膜、硅胶背衬、粘结层、电极和信号预处理电路板，所述的圆柱形按钮通过粘结层粘结在PVDF薄膜上方，硅胶背衬置于PVDF薄膜下方，PVDF薄膜一端设有折叠边，折叠边通过硅胶背衬的侧面后折到硅胶背衬的下面，所述的电极的一极和PVDF薄膜折叠边连接，电极另一极通过铜箔与PVDF薄膜折叠边的尾部直边连接，所述的信号预处理电路板置于电极两极下方，所述的硅胶薄膜紧贴八个PVDF传感器单元的圆柱形按钮顶端；

利用PVDF薄膜的压电效应，当使用者手部运动时，腕部肌肉会相应的收缩和舒张，从而与腕部肌肉接触的PVDF传感器单元会产生压力变化，PVDF传感器单元将不同的压力变化转化为相应的电信号，利用电信号进行手势识别；

所述硅胶背衬的材料为方形、平面的硅橡胶；

所述的硅胶背衬的厚度和硬度是通过PVDF传感器阵列的性能测试装置确定的。