CN102670219A - 体感压力信号采集与还原系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种体感压力信号采集与还原系统，通过现有压电陶瓷技术，实现体感压力信号的采集及还原；该系统包括体感压力信号采集模块、信号存储及无线传输模块和体感压力信号还原模块；在体感压力信号采集端采集的压力信号可以远程、一对多地在体感压力信号还原端还原，并能够以数字信号的方式进行储存；装置具有小巧便携特性，能在多个领域进行应用。

Description

体感压力信号采集与还原系统

技术领域

本发明涉及信号采集与还原领域，特别是涉及一种体感压力信号还原系统。

背景技术

体感信号的采集与还原具有广泛的使用范围和极高的实用价值。在中医治疗与教学领域，可以通过对脉搏体感信号的采集与还原，使医生能够获得病人发病时实时的脉象。在保健和游戏领域，可以让用户感受到事先录制的体感信号，达到保健按摩与身临其境的触觉感观激发。

本系统主要通过压电陶瓷的正压电效应，将采集到体感信号转化为电信号进行储存和远距离发送，而利用压电陶瓷的负压电效应把电信号重新转换为原有的体感信号，使用户能够远程和重复感受体感信号。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种体感压力信号采集与还原系统；本系统易于携带，安全稳定的特点；此系统通过正确的配带能够在采集端稳定安全地采集到体感压力信号，并将其转化为电信号数据的形式进行存储，转而在还原端再次以体感压力信号的形式展现。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种体感压力信号采集与还原系统，它包括采集端和还原端两部分；其中，采集端由若干个采集单元组成，每个采集单元由体感压力采集模块和第一信号存储及无线传输模块相连组成，还原端由若干个还原单元组成，每个还原单元由第二信号存储及无线传输模块和体感压力还原模块相连组成，采集端的所有第一信号存储及无线传输模块和还原端的所有第二信号存储及无线传输模块无线组网。

进一步地，所述体感压力采集模块和体感压力还原模块在结构和内部构造上相同；均由保护薄膜和固定在保护薄膜上的若干个体感压力转换器组成；体感压力信号转换器包括接触板、振动放大装置、压力感应单元、模数信号转换模块、数模信号转换模块和底座，接触板与振动放大装置的上端接触，振动放大装置的一侧与压力感应单元接触，振动放大装置的下端和另一侧均固定在底座上。压力感应单元固定在底座上，其上端感应部分与模数信号转换模块相连，压力感应单元下端执行部分与数模信号转换模块相连。

进一步地，所述第一信号存储及无线传输模块和第二信号存储及无线传输模块均由信号存储单元和信号无线传输单元相连组成，信号存储单元和信号无线传输单元均与模数信号转换模块相连，同时信号存储单元和信号无线传输单元均与数模信号转换模块相连。

本发明的有益效果是，在体感压力信号采集端采集的压力信号可以远程、一对多地在体感压力信号还原端还原，并能够以数字信号的方式进行储存。装置具有小巧便携特性，能在多个领域进行应用。

附图说明

图1是系统整体的结构图；

图2是体感压力信号采集（还原）端结构图；

图3是体感压力信号转换器内部构造图；

图4是信号存储及无线传输模块连接图；

图中，体感压力压力采集模块1、第一信号存储及无线传输模块2、体感压力还原模块3、保护薄膜4、体感压力信号转换器5、接触板6、振动放大装置7、压力感应单元 8、模数信号转换模块9、数模信号转换模块10、底座11、信号存储单元12、信号无线传输单元13、第二信号存储及无线传输模块14。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

参照附图1，整个系统的结构包括采集端和还原端两部分，其中，采集端由若干个采集单元组成，每个采集单元由体感压力采集模块1和第一信号存储及无线传输模块2相连组成，还原端由若干个还原单元组成，每个还原单元由第二信号存储及无线传输模块14和体感压力还原模块3相连组成。采集端的所有第一信号存储及无线传输模块2和还原端的所有第二信号存储及无线传输模块14无线组网。

如图2和3所示，体感压力采集模块1和体感压力还原模块3在结构和内部构造上相同；均由保护薄膜4和固定在保护薄膜4上的若干个体感压力转换器5组成；体感压力信号转换器5包括接触板6、振动放大装置7、压力感应单元8、模数信号转换模块9、数模信号转换模块10和底座11，接触板6与振动放大装置7的上端接触，振动放大装置7的一侧与压力感应单元8接触，振动放大装置7的下端和另一侧均固定在底座11上。压力感应单元8固定在底座11上，其上端感应部分与模数信号转换模块9相连，压力感应单元8下端执行部分与数模信号转换模块10相连。

相关信号转换模块的选取可参照实际应用中的信号精度要求，在通过的模数和数模转换芯片中选取，如德州仪器生产的相关芯片。

第一信号存储及无线传输模块2和第二信号存储及无线传输模块14均由信号存储单元12和信号无线传输单元13相连组成，信号存储单元12和信号无线传输单元13均与模数信号转换模块9相连，同时信号存储单元12和信号无线传输单元13均与数模信号转换模块10相连。

体感压力信号转换器在工作时，接触板6上的体感压力信号通过振动放大装置7和压力感应单元8进行模拟电信号可逆转化。体感压力采集模块1与体感压力还原模块3在此处的不同为振动放大装置的放大比例。由于电信号需要经过滤波去噪的过程，在体感压力采集模块1采集得到的电信号在体感压力还原模块3上还原时，需要做到峰值矫正，即在体感压力采集模块1上的最大振动位移与体感压力还原模块3上的最大振动位移相等，电流放大比例以此标准为采集还原配对标准。

装置的具体工作步骤如下：

1、体感压力采集。用体感压力采集模块采集三路体感压力，压力源与保护薄膜接触，体感压力采集单元将压力信号转换为数字电信号。接触板接收到压力信号，通过振动放大装置，将振动信号放大传递到压电转换单元，利用正压力效应将振动信号转换为模拟电信号。模拟电信号通过模数转换装置转化为数字电信号发送到第一信号存储及无线传输模块。

2、体感压力储存及传输。体感压力采集端的信号存储及无线传输模块接收到数字电信号，信号存储单元将数字电信号进行存储成文件，信号无线传输单元把信号文件发送至体感压力还原端的第二信号存储及无线传输模块。

3、体感压力还原。从第二信号存储及无线传输模块中提取信号文件，通过数模转换装置转化放大为模拟电信号。通过压电转换单元，利用负压力效应将模拟电信号转换为振动信号。振动信号被振动放大装置重新还原为压力信号，在保护薄膜上再现，传递给接触体感压力还原端的接触者。

Claims (3)

1.一种体感压力信号采集与还原系统，其特征在于，它包括采集端和还原端两部分；其中，采集端由若干个采集单元组成，每个采集单元由体感压力采集模块（1）和第一信号存储及无线传输模块（2）相连组成，还原端由若干个还原单元组成，每个还原单元由第二信号存储及无线传输模块（14）和体感压力还原模块3相连组成，采集端的所有第一信号存储及无线传输模块（2）和还原端的所有第二信号存储及无线传输模块（14）无线组网。

2.根据权利要求书1所述体感压力信号采集与还原系统，其特征在于，所述体感压力采集模块（1）和体感压力还原模块（3）在结构和内部构造上相同；均由保护薄膜（4）和固定在保护薄膜（4）上的若干个体感压力转换器（5）组成；体感压力信号转换器（5）包括接触板（6）、振动放大装置（7）、压力感应单元（8）、模数信号转换模块（9）、数模信号转换模块（10）和底座（11）等，接触板（6）与振动放大装置（7）的上端接触，振动放大装置（7）的一侧与压力感应单元（8）接触，振动放大装置（7）的下端和另一侧均固定在底座（11）上；压力感应单元（8）固定在底座（11）上，其上端感应部分与模数信号转换模块（9）相连，压力感应单元（8）下端执行部分与数模信号转换模块（10）相连。

3.根据权利要求书1所述体感压力信号采集与还原系统，其特征在于，所述第一信号存储及无线传输模块（2）和第二信号存储及无线传输模块（14）均由信号存储单元（12）和信号无线传输单元（13）相连组成，信号存储单元（12）和信号无线传输单元（13）均与模数信号转换模块（9）相连，同时信号存储单元（12）和信号无线传输单元（13）均与数模信号转换模块（10）相连。

Images