CN105581803A - 一种鞋内置压阻式足底压力传感器 - Google Patents

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田雨农
夏阳
范丽新
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Abstract

一种鞋内置压阻式足底压力传感器，属于穿戴式足底压力测试技术领域，涉及一种鞋内置压阻式足底压力传感器。本发明突破了以往医疗机构监测诊断的空间范围限制，能够方便地实现对动态人体足底压力的日常监测，可为人体足部医疗保健、运动姿态矫正及科学制鞋提供有效的理论依据。本发明包括输出端和从上至下依次设置的第一聚脂薄膜、第一层双面胶、第二聚脂薄膜、第二层双面胶、酚醛基底，在第一层双面胶和第二聚脂薄膜之间设置有若干个传感单元，每个传感单元均由压敏电阻和设置在所述压敏电阻的上、下表面的银电极层组成，所述压敏电阻通过银电极层与输出端相连。

Description

一种鞋内置压阻式足底压力传感器
技术领域
本发明属于穿戴式足底压力测试技术领域，涉及一种鞋内置压阻式足底压力传感器。
背景技术
众所周知，可穿戴设备被业内喻为继智能手机和平板电脑之后新的产业增长点，现在市面上比较有代表性的智能穿戴产品有智能手环、智能手表和智能眼镜，这些可穿戴设备使用在人体的上半身，为了完善智能穿戴设备的使用范围，智能鞋是有效的补充。同时，穿戴式足底压力测试技术是近年来迅速发展的新型医疗监测技术，其突破了以往医疗机构监测诊断的空间范围限制，能够方便地实现对动态人体足底压力的日常监测，可为人体足部医疗保健、运动姿态矫正及科学制鞋提供依据。
现有的电阻式传感器具有结构简单、输出精度较高、线性和稳定性好等特点，但其输出的电阻信号需转换为电压信号，并经放大后才能使用，对数据采集设备的参数匹配要求较高，同时其受环境条件如温度等影响较大，有分辨率不高等不足之处；现有的电容式传感器设计方法难度较大，电容信号标定及电路均较为复杂。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种鞋内置压阻式足底压力传感器,该传感器具有精度高、工作可靠、频率响应高、迟滞小、尺寸小、重量轻、结构简单、便于实现显示数字化的优点。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种鞋内置压阻式足底压力传感器,包括输出端和从上至下依次设置的第一聚脂薄膜、第一层双面胶、第二聚脂薄膜、第二层双面胶、酚醛基底，所述的第一聚脂薄膜、第一层双面胶、第二聚脂薄膜、第二层双面胶及酚醛基底均为鞋垫形状，在第一层双面胶和第二聚脂薄膜之间设置有若干个传感单元，每个传感单元均由压敏电阻和设置在所述压敏电阻的上、下表面的银电极层组成，所述压敏电阻通过银电极层与输出端相连。
所述的压敏电阻采用成熟的丝网印制工艺制作。
所述的输出端分为两种，一种为插拔式输出端，另一种为铆接式输出端。
所述的传感单元的数量为八个，其中五个设置在与脚掌对应的位置，一个设置在与脚心对应的位置，两个设置在与脚后跟对应的位置。
所述的鞋内置压阻式足底压力传感器集成在鞋垫内，或集成在鞋底的上部，成为鞋的一部分。
本发明的有益效果：
本发明可广泛应用于穿戴式足底压力测试产品中，其突破了以往医疗机构监测诊断的空间范围限制，能够方便地实现对动态人体足底压力的日常监测，可为人体足部医疗保健、运动姿态矫正及科学制鞋提供有效的理论依据。
附图说明
图1为本发明的鞋内置压阻式足底压力传感器的结构示意图；
图2为本发明的鞋内置压阻式足底压力传感器的局部剖视图；
图3为本发明的鞋内置压阻式足底压力传感器的插拔式输出端的结构示意图；
图4为本发明的鞋内置压阻式足底压力传感器的铆接式输出端的结构示意图；
图5为本发明的鞋内置压阻式足底压力传感器集成于鞋垫的结构示意图；
图中，1—第一聚脂薄膜，2—第一层双面胶，3—第一银电极层，4—压敏电阻，5—第二银电极层，6—第二聚脂薄膜，7—第二层双面胶，8—酚醛基底，9—输出端，10—鞋垫,11—鞋内置压阻式足底压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1~图2所示，一种鞋内置压阻式足底压力传感器,包括输出端9和从上至下依次设置的第一聚脂薄膜1、第一层双面胶2、第二聚脂薄膜6、第二层双面胶7及酚醛基底8，所述的第一聚脂薄膜1、第一层双面胶2、第二聚脂薄膜6、第二层双面胶7及酚醛基底7均为鞋垫形状，在第一层双面胶2和第二聚脂薄膜6之间设置有八个传感单元，其中五个传感单元设置在与脚掌对应的位置，一个传感单元设置在与脚心对应的位置，两个传感单元设置在与脚后跟对应的位置，传感单元的数量和排布方式不仅限于此，每个传感单元均由压敏电阻4、第一银电极层3及第二银电极层5构成，第一银电极层3设置在压敏电阻4的上表面，第二银电极层5设置在压敏电阻4的下表面，第一银电极层3及第二银电极层5延伸至输出端9，所述压敏电阻4通过第一、第二银电极层与输出端9相连，且输出端9均由鞋跟处导出。
所述的压敏电阻4采用成熟的丝网印制工艺制作。
如图3所示，所述的输出端9为插拔式输出端，使用时所述的插拔式输出端与后电路板相连接：输出端9直接插入后电路板的母连接头。
如图4所示，所述的输出端9为铆接式输出端，使用时所述的铆接式输出端与后电路板相连接：传感器的电极与后电路板的通孔电极对齐，并通过专用铆件直接铆接。
如图5所示，所述的鞋内置压阻式足底压力传感器11集成在鞋垫10内，
下面结合附图说明本实施例的具体工作过程。
如图1~图5，人在行走或跑步时，鞋的底部时刻承受着变化的力，这些变化的力促使鞋内置压阻式足底压力传感器11在厚度方向产生变形，该变形使压敏电阻导电电子密度增大,电阻率减小，而压敏电阻的电阻值与电阻率成正比关系,同时电阻率又受外力大小的影响，由于压敏电阻通过输出端9与后电路板连通，并通过后电路板测量压敏电阻的电阻值的变化量，进而得知所受外力的大小，从而实现了足底压力的采集，以便获取其行走习惯（内翻、外翻等）、足部骨骼发育情况、是否为扁平足、是否为病态足等相关信息。

Claims (5)

1.一种鞋内置压阻式足底压力传感器，其特征在于，包括输出端和从上至下依次设置的第一聚脂薄膜、第一层双面胶、第二聚脂薄膜、第二层双面胶、酚醛基底，所述的第一聚脂薄膜、第一层双面胶、第二聚脂薄膜、第二层双面胶及酚醛基底均为鞋垫形状，在第一层双面胶和第二聚脂薄膜之间设置有若干个传感单元，每个传感单元均由压敏电阻和设置在所述压敏电阻的上、下表面的银电极层组成，所述压敏电阻通过银电极层与输出端相连。
2.根据权利要求1所述的鞋内置压阻式足底压力传感器，其特征在于所述的压敏电阻采用成熟的丝网印制工艺制作。
3.根据权利要求1所述的鞋内置压阻式足底压力传感器，其特征在于所述的输出端分为两种，一种为插拔式输出端，另一种为铆接式输出端。
4.根据权利要求1所述的鞋内置压阻式足底压力传感器，其特征在于所述的传感单元的数量为八个，其中五个设置在与脚掌对应的位置，一个设置在与脚心对应的位置，两个设置在与脚后跟对应的位置。
5.根据权利要求1所述的鞋内置压阻式足底压力传感器，其特征在于所述的鞋内置压阻式足底压力传感器集成在鞋垫内，或集成在鞋底的上部，成为鞋的一部分。
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