CN104083175B - 基于区域力效验的压力分布平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区域力效验的压力分布平台，包括有测力台、叠置在测力台顶部的薄膜式压力分布传感器，在测力台下方支撑测力台的不稳定架构的支撑机。本发明中利用不稳定架构的支撑机构可在平衡测量过程中精确感知人体重心变化，从而使平衡测量结果准确合理，具有测量精度高、反馈效验方便的优点。

Description

基于区域力效验的压力分布平台
技术领域
本发明涉及压力测试平台领域，具体是一种基于区域力效验的压力分布平台。
背景技术
压力分布测量系统广泛应用于人体平衡性测量中。传统的压力分布的测量系统精度一般在5％－10％，难以从数据处理上修正，由此带来的区域力精度也较差，不仅不能满足部分对力量精度要求比较高的场合的测量要求，也不符合常规平衡测量中习惯认知的身体体重精确度测量要求。
发明内容本发明的目的是提供一种基于区域力效验的压力分布平台，以解决现有技术压力分布测量系统存在的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
基于区域力效验的压力分布平台，其特征在于：包括有以应变式力传感器作为测量部件的测力台、叠置在测力台顶部的薄膜式压力分布传感器，还包括不稳定架构的支撑机构，所述支撑机构设置在测力台下方支撑测力台；
所述支撑机构包括一对沿X轴方向并行设置的X向滑块滑动器、一对沿Y轴方向并行设置的Y向滑块滑动器，每个Y向滑块滑动器两端分别固定在两X向滑块滑动器的滑块上，所述测力台架设在两Y向滑块滑动器的滑块上；
所述测力台中内置有采集电路，所述采集电路包括UNIX嵌入式系统、可扩充行列扫描电路、信号放大调理电路、选通电路、信号放大电路、信号输出模块、电源管理模块，所述电源管理模块接入UNIX嵌入式系统的电源端口，所述可扩充行列扫描电路的控制端、选通电路的控制端分别接入UNIX嵌入式系统的控制端口，所述薄膜式压力分布传感器接入可扩充行列扫描电路的输入端，可扩充行列扫描电路的输出端与信号放大调理电路的输入端连接，信号放大调理电路的输出端与选通电路的输入端连接，选通电路的输出端接入UNIX嵌入式系统的采集端口，所述测力台中传感器接入信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端接入UNIX嵌入式系统的采集端口，所述信号输出模块接入UNIX嵌入式系统的输出端口，UNIX嵌入式系统通过信号输出模块与外部显示终端交互通讯连接。
所述的基于区域力效验的压力分布平台，其特征在于：所述信号输出模块采用支持WIFI无线数据传输的以太网接口。
所述的基于区域力效验的压力分布平台，其特征在于：所述薄膜式压力分布传感器由多个薄膜式压力分布传感器分体在平面内拼接而成，每个薄膜式压力分布传感器分体分别各自由测力台支撑，多个测力台共同设置在同一个基板上。
所述的基于区域力效验的压力分布平台，其特征在于：所述支撑机构包括一对相互平行的下U形槽体，一对上U形槽体，两上U形槽体相同方向的一端一一对应转动安装在两下U形槽体相同方向的一端，且转动连接为一体的上、下U形槽体U形口相对，每个下U形槽体中分别转动安装有升降支柱，每个升降支柱的升降柱臂臂端分别铰接在对应的上U形槽体中，所述测力台架设在两上U形槽体上。
所述的基于区域力效验的压力分布平台，其特征在于：所述支撑机构为多自由度平台，所述测力台设置在多自由度平台上。
所述的基于区域力效验的压力分布平台，其特征在于：包括薄膜式压力分布传感器、支撑机构、角度楔形块，所述支撑机构由支撑柱、水平设置且底部中心连接在支撑柱顶端的圆座构成，所述支撑柱底部设置为锥面状，支撑柱内设置有陀螺仪，所述角度楔形块通过其楔形面在支撑柱底部锥面一侧支撑支撑柱，所述薄膜式压力分布传感器铺设在圆座上，且圆座中设置有采集电路；
所述采集电路包括UNIX嵌入式系统、可扩充行列扫描电路、信号放大调理电路、选通电路、信号输出模块、电源管理模块，所述电源管理模块接入UNIX嵌入式系统的电源端口，所述可扩充行列扫描电路的控制端、选通电路的控制端分别接入UNIX嵌入式系统的控制端口，所述薄膜式压力分布传感器接入可扩充行列扫描电路的输入端，可扩充行列扫描电路的输出端与信号放大调理电路的输入端连接，信号放大调理电路的输出端与选通电路的输入端连接，选通电路的输出端接入UNIX嵌入式系统的采集端口，所述陀螺仪亦接入UNIX嵌入式系统的采集端口，所述信号输出模块接入UNIX嵌入式系统的输出端口，UNIX嵌入式系统通过信号输出模块与外部显示终端交互通讯连接。
本发明中采用薄膜式压力分布传感器作为测量传感器，薄膜式压力分布传感器通过测力台或直接设置在支撑机构上，利用不稳定架构的支撑机构可在平衡测量过程中精确感知人体重心变化，从而使平衡测量结果准确合理，同时通过内置的UNIX嵌入式系统可统一实时采集测量数据，具有测量精度高、反馈效验方便的优点。
附图说明
图1为本发明测力台与薄膜式压力分布传感器部分结构示意图。
图2为本发明中测力台内置的采集电路原理框图。
图3为本发明多个薄膜式压力分布传感器分体构成薄膜式压力分布传感器时结构示意图。
图4为本发明由X、Y向滑块滑动器构成支撑机构时的结构示意图。
图5为本发明由上、下U形槽体构成支撑机构时结构示意图。
图6为本发明由多自由度平台构成支撑机构时结构示意图。
图7为本发明由内置陀螺仪的支撑柱、圆座构成支撑机构时结构示意图。
图8为本发明由内置陀螺仪的支撑柱、圆座构成支撑机构时原理示意图。
图9为本发明由内置陀螺仪的支撑柱、圆座构成支撑机构时圆座内采集电路原理框图。
具体实施方式
如图1、图4所示。基于区域力效验的压力分布平台，包括有测力台1、叠置在测力台1顶部的薄膜式压力分布传感器2，还包括不稳定架构的支撑机构，支撑机构设置在测力台下方支撑以应变式力传感器作为测量部件的测力台1；
支撑机构包括一对沿X轴方向并行设置的X向滑块滑动器3、一对沿Y轴方向并行设置的Y向滑块滑动器4，每个Y向滑块滑动器4两端分别固定在两X向滑块滑动器3的滑块上，测力台1架设在两Y向滑块滑动器4的滑块上；
如图2所示，测力台1中内置有采集电路，采集电路包括UNIX嵌入式系统、可扩充行列扫描电路、信号放大调理电路、选通电路、信号放大电路、信号输出模块、电源管理模块，电源管理模块接入UNIX嵌入式系统的电源端口，可扩充行列扫描电路的控制端、选通电路的控制端分别接入UNIX嵌入式系统的控制端口，薄膜式压力分布传感器接入可扩充行列扫描电路的输入端，可扩充行列扫描电路的输出端与信号放大调理电路的输入端连接，信号放大调理电路的输出端与选通电路的输入端连接，选通电路的输出端接入UNIX嵌入式系统的采集端口，测力台中传感器接入信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端接入UNIX嵌入式系统的采集端口，信号输出模块接入UNIX嵌入式系统的输出端口，UNIX嵌入式系统通过信号输出模块与外部显示终端交互通讯连接。
信号输出模块采用支持WIFI无线数据传输的以太网接口。
如图3所示。薄膜式压力分布传感器2由多个薄膜式压力分布传感器分体21在平面内拼接而成，每个薄膜式压力分布传感器21分体分别各自由测力台1支撑，多个测力台共同设置在同一个基板12上。
如图5所示。支撑机构包括一对相互平行的下U形槽体5，一对上U形槽体6，两上U形槽体6相同方向的一端一一对应转动安装在两下U形槽体5相同方向的一端，且转动连接为一体的上、下U形槽体6、5U形口相对，每个下U形槽体5中分别转动安装有升降支柱7，每个升降支柱7的升降柱臂臂端分别铰接在对应的上U形槽体6中，测力台1架设在两上U形槽体6上。
如图6所示。支撑机构为多自由度平台8，测力台1设置在多自由度平台8上。
如图7、图8所示。基于区域力效验的压力分布平台包括薄膜式压力分布传感器2、支撑机构、角度楔形块9，支撑机构由支撑柱10、水平设置且底部中心连接在支撑柱10顶端的圆座11构成，支撑柱10底部设置为锥面状，支撑柱10内设置有陀螺仪，角度楔形块9通过其楔形面在支撑柱10底部锥面一侧支撑支撑柱10，薄膜式压力分布传感器2铺设在圆座11上，且圆座11中设置有采集电路；
如图9所示。采集电路包括UNIX嵌入式系统、可扩充行列扫描电路、信号放大调理电路、选通电路、信号输出模块、电源管理模块，电源管理模块接入UNIX嵌入式系统的电源端口，可扩充行列扫描电路的控制端、选通电路的控制端分别接入UNIX嵌入式系统的控制端口，薄膜式压力分布传感器接入可扩充行列扫描电路的输入端，可扩充行列扫描电路的输出端与信号放大调理电路的输入端连接，信号放大调理电路的输出端与选通电路的输入端连接，选通电路的输出端接入UNIX嵌入式系统的采集端口，陀螺仪亦接入UNIX嵌入式系统的采集端口，信号输出模块接入UNIX嵌入式系统的输出端口，UNIX嵌入式系统通过信号输出模块与外部显示终端交互通讯连接。

Claims (3)

1.基于区域力效验的压力分布平台，其特征在于：包括薄膜式压力分布传感器、支撑机构、角度楔形块，所述支撑机构由支撑柱、水平设置且底部中心连接在支撑柱顶端的圆座构成，所述支撑柱底部设置为锥面状，支撑柱内设置有陀螺仪，所述角度楔形块通过其楔形面在支撑柱底部锥面一侧支撑支撑柱，所述薄膜式压力分布传感器铺设在圆座上，且圆座中设置有采集电路；
所述采集电路包括UNIX嵌入式系统、可扩充行列扫描电路、信号放大调理电路、选通电路、信号输出模块、电源管理模块，所述电源管理模块接入UNIX嵌入式系统的电源端口，所述可扩充行列扫描电路的控制端、选通电路的控制端分别接入UNIX嵌入式系统的控制端口，所述薄膜式压力分布传感器接入可扩充行列扫描电路的输入端，可扩充行列扫描电路的输出端与信号放大调理电路的输入端连接，信号放大调理电路的输出端与选通电路的输入端连接，选通电路的输出端接入UNIX嵌入式系统的采集端口，所述陀螺仪亦接入UNIX嵌入式系统的采集端口，所述信号输出模块接入UNIX嵌入式系统的输出端口，UNIX嵌入式系统通过信号输出模块与外部显示终端交互通讯连接。
2.根据权利要求1所述的基于区域力效验的压力分布平台，其特征在于：所述信号输出模块采用支持WIFI无线数据传输的以太网接口。
3.根据权利要求1所述的基于区域力效验的压力分布平台，其特征在于：所述薄膜式压力分布传感器由多个薄膜式压力分布传感器分体在平面内拼接而成，每个薄膜式压力分布传感器分体分别各自由测力台支撑，多个测力台共同设置在同一个基板上。
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