CN109141694A - 一种信号源装置、检测系统及承载体 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于检测设备技术领域，提供了一种信号源装置、检测系统及承载体，所述信号源装置包括形变组件及与所述形变组件连通的形变感应组件，所述形变组件内设有用于在外力的作用下朝所述形变感应组件的方向传递形变的弹性腔体，所述形变感应组件内设有用于感应所述弹性腔体的形变的形变触点结构，以及位于所述形变触点结构远离所述弹性腔体的一侧且在初始状态下与所述形变触点结构之间具有一定距离的两个触点，两个所述触点用于在被所述形变触点结构触碰时相互接通以产生形变信号。本发明的信号源装置的精度和灵敏度高，另外，本发明的信号源装置的整体结构简单、紧凑，且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域，特别涉及一种信号源装置、采用该信号源装置的检测系统及包括该信号源装置的承载体。
背景技术
在日常生活中，为了自动监测某种运动，通常需要将机械信号转化为电信号，以实现自动监测。目前，市面上的信号转化通常由传感器实现，其中，针对压力监测最常用的为压力传感器，压力传感器存在一定极限，其触发精度和灵敏度都不高，甚至可能无法触发，故无法有效地监测物体的运动。另外，压力传感器的价格高，会导致整体监测装置的成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种信号源装置，旨在解决市面上的压力传感器的触发精度和灵敏度均不高的技术问题。
本发明是这样实现的，一种信号源装置，包括形变组件及与所述形变组件连通的形变感应组件，所述形变组件内设有用于在外力的作用下朝所述形变感应组件的方向传递形变的弹性腔体，所述形变感应组件内设有用于感应所述弹性腔体的形变的形变触点结构，以及位于所述形变触点结构远离所述弹性腔体的一侧且在初始状态下与所述形变触点结构之间具有一定距离的两个触点，两个所述触点用于在被所述形变触点结构触碰时相互接通以产生形变信号。
实施本发明的一种信号源装置，具有以下有益效果：当外力作用于形变组件上时，形变组件产生形变，挤压其内的弹性腔体推动形变感应组件内的形变触点结构发生位移，并最终触碰到限位器的两个触点上，使两个触点相互接通，从而产生形变信号，当外力消失时，弹性腔体恢复自然状态，形变触点结构恢复初始位置，两个触点断开连接，在两个触点接通与断开的过程中，由于弹性腔体只能朝形变触点结构的方向传递形变，且采用形变触点结构与触点的配合，使得整个信号源装置的精度和灵敏度高；另外，本发明信号源装置的整体结构简单、紧凑，且成本较低。
进一步地，所述弹性腔体靠近所述形变感应组件的一端设有第一开口，所述形变感应组件靠近所述弹性腔体的一端设有第二开口；所述信号源装置还包括导管，所述导管的两端分别与所述第一开口和第二开口密封连接。
进一步地，所述形变感应组件包括设置有所述第二开口的外壳、设置于所述外壳内的所述形变触点结构，以及设置于所述外壳内且一端延伸出所述外壳外的第一弹片和第二弹片；所述第一弹片和第二弹片位于所述外壳内的一端相互靠近且用作所述触点。
进一步地，所述形变触点结构为弹性膜，所述弹性膜的四周与所述外壳的内壁密封连接。
进一步地，所述形变感应组件还包括设置于所述外壳内且位于所述弹性膜远离所述弹性腔体的一侧的限位器，两个所述触点位于所述弹性膜与所述限位器之间。
进一步地，所述形变感应组件包括设置有所述第二开口的U型管、容置于所述U型管内且用作所述形变触点结构的导电液，以及设置于所述U型管远离所述第二开口的一端的第一弹片和第二弹片，所述第一弹片和第二弹片位于所述U型管内的一端相互平行设置且用作所述触点。
进一步地，所述形变感应组件包括外壳，以及设置于所述外壳内的所述形变触点结构、第一弹片和第二弹片，所述第一弹片和第二弹片位于所述形变触点结构远离所述弹性腔体的一侧，且所述第一弹片和第二弹片与所述形变触点结构对应的一端用作所述触点。
进一步地，所述形变感应组件还包括沿所述外壳的轴向设置于所述外壳内壁上的导轨，所述形变触点结构为滑动连接于所述导轨上的滑块，所述弹性腔体靠近所述滑块的一端延伸至所述外壳内且与所述滑块抵接。
本发明的另一目的在于提供一种检测系统，其包括如上述所述的信号源装置、与所述信号源装置连接的信号处理装置，以及与所述信号处理装置连接的显示装置。
实施本发明的一种检测系统，具有以下有益效果：通过采用检测系统可以检测形变组件上是否存在压力，若存在压力，则两个触点间相互接通以产生形变信号，此时形变信号传递给信号处理装置进行处理，然后再传递给显示装置进行显示，以显示形变组件上存在压力；若不存在压力，则两个触点间相互断开，此时信号处理装置无法获取形变信号，显示装置也没有变化，由于信号源装置的精度和灵敏度高，使得检测系统的检测精度更高。
本发明的另一目的在于提供一种承载体，其包括至少一个如上述所述的信号源装置。
实施本发明的一种承载体，具有以下有益效果：该承载体包括至少一个信号源装置，使其可用于检测压力或数据采集，并且，其精度和灵敏度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的信号源装置的立体结构示意图；
图2是本发明第一实施例提供的信号源装置的剖视图；
图3是本发明第二实施例提供的信号源装置的立体结构示意图；
图4是本发明第二实施例提供的信号源装置的剖视图；
图5是本发明第三实施例提供的信号源装置的立体结构示意图；
图6是本发明第三实施例提供的信号源装置的剖视图。
上述附图所涉及的标号明细如下：
1-形变组件；11-弹性层；111-第一开口；12-软质层；2-形变感应组件；21-外壳；211-第二开口；212-上壳；213-下壳；22-弹性膜；23-第一弹片；231-突起；24-第二弹片；25-限位器；26-U型管；27-导电液；28-第一端盖；29-第二端盖；210-滑块；201-环形凹槽；3-导管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1至图6所示，本发明实施例提供的信号源装置包括形变组件1和形变感应组件2。其中，形变组件1在外力的作用下能够发生变形，形变感应组件2与形变组件1连通，且形变感应组件2用于感应形变组件1的形变。具体地，在形变组件1内设置有弹性腔体，该弹性腔体用于在外力的作用下朝形变感应组件2的方向传递形变，即弹性腔体的上侧、下侧、前侧、后侧和左侧均被限制形变，使得弹性腔体只能往右侧发生形变，该右侧即指朝向形变感应组件2的一侧，此时便于形变感应组件2感应弹性腔体的形变，以增强信号源装置的精度和灵敏度。另外，在形变感应组件2内设有形变触点结构和两个触点。其中，形变触点结构用于感应弹性腔体的形变，并在感受到形变时发生变形或位移。两个触点设置于形变触点结构远离弹性腔体的一侧且在初始状态下与形变触点结构之间具有一定距离，换言之，在形变触点结构未感应到弹性腔体的形变时，两个触点与形变触点结构之间具有一定距离。并且，两个触点用于在被形变触点结构触碰时相互接通以产生形变信号，即，在形变触点结构未感应到弹性腔体的形变时，两个触点之间是断开的，当形变触点结构发生变形或位移时，会触碰两个触点，使得两个触点实现接触，进而产生形变信号。可以理解的是，在本发明实施例中，两个触点均为电连接触点。
进一步地，形变触点结构的变形量或位移量由形变组件1的结构、材质，以及形变触点结构本身的结构和材质决定，通过合理设计使得形变组件1在一定范围内的作用力的作用下能够触发两个触点相互接通。
实施本发明实施例的信号源装置，当外力作用于形变组件1上时，形变组件1产生形变，挤压其内的弹性腔体推动形变感应组件2内的形变触点结构发生位移，并最终触碰到限位器25的两个触点上，使两个触点相互接通，从而产生形变信号，当外力消失时，弹性腔体恢复自然状态，形变触点结构恢复初始位置，两个触点断开连接，在两个触点接通与断开的过程中，由于弹性腔体只能朝形变触点结构的方向传递形变，且采用形变触点结构与触点的配合，使得整个信号源装置的精度和灵敏度高；另外，本发明信号源装置的整体结构简单、紧凑，且成本较低。
进一步地，为了实现弹性腔体的形变的传递，形变组件1与形变触点结构围合形成一个密封腔体，该密封腔体内充满流体，其充分利用流体的流动性，以便于将弹性腔体的形变转化为形变触点结构的形变或位移。其中，在一个实施例中，密封腔体内充满气体；在另一个实施例中，密封腔体内充满液体。
进一步地，形变组件1包括弹性层11和软质层12。其中，弹性层11内具有上述弹性腔体且弹性层11具有在外力作用下发生形变的能力，软质层12紧贴弹性层11的表面设置，该软质层12不具备形变能力，且用于限制弹性层11的形变方向。优选地，弹性层11和软质层12均呈椭圆形。
进一步地，如图1和图2所示，在本发明的第一实施例中，在弹性腔体靠近形变感应组件2的一端开设有第一开口111，相应地，在形变感应组件2靠近弹性腔体的一端开设有第二开口211，该第一开口111和第二开口211的形状和大小相同。在本实施例中，信号源装置还包括导管3，该导管3的两端分别与第一开口111和第二开口211密封连接，以实现弹性腔体与形变感应组件2的连通。
可以理解的是，在本发明的其它实施例中，也可省去导管3，此时，将弹性腔体具有第一开口111的部分延伸至第二开口211的端口处并与第二开口211密封连接，从而实现弹性腔体与形变感应组件2的连通。
进一步地，在本实施例中，形变感应组件2包括外壳21、形变触点结构、第一弹片23和第二弹片24。其中，外壳21靠近弹性腔体的一端开设有上述第二开口211，上述形变触点结构设置于外壳21内，第一弹片23和第二弹片24均设置于外壳21内，第一弹片23和第二弹片24的一端延伸至外壳21外并用于与其它电气装置连接。第一弹片23和第二弹片24位于外壳21内的一端相互靠近且用作上述触点。可以理解的是，第一弹片23和第二弹片24均用作电极，且第一弹片23和第二弹片24在外力的作用下均能发生一定的形变。
具体地，第一弹片23和第二弹片24以外壳21的中心轴为对称轴呈对称设置。在本实施例中，第一弹片23和第二弹片24均包括依次连接的第一竖直部、第一水平部、第二竖直部和第二水平部，其中，第一竖直部的端部用作上述触点，第一水平部沿外壳21的轴向设置且紧贴外壳21的内壁，第二竖直部与第一竖直部平行，第二水平部与第一水平部平行设置且位于外壳21的中心区域，该第二水平部延伸至外壳21外。优选地，在第一弹片23或第二弹片24的第一竖直部上设有突起231，该突起231朝远离形变触点结构的方向突出。
进一步地，形变触点结构为弹性膜22，该弹性模22的四周与外壳21的内壁密封连接，以使弹性膜22与弹性腔体之间围合形成一密封腔体。其中，弹性膜22在气体或液体的压力作用下可发生形变。在本实施例中，第一弹片23和第二弹片24的第一竖直部的位置固定不变，弹性膜22可朝第一竖直部的方向发生形变并触碰第一弹片23的第一竖直部与第二弹片24的第一竖直部抵接，进而使得第一弹片23与第二弹片24之间相互接通。
优选地，弹性膜22与第二开口211对应的部分朝远离第二开口211的方向凸起，该凸起具有一定弧度，且该凸起的顶点与第一竖直部上的突起231的顶点对应，该顶点大致位于外壳21的中心轴上，以便于凝聚气体或液体的作用力，使得形变感应组件2的触发精度和灵敏度更高。
进一步优选地，在本实施例中，形变感应组件2还包括设置于外壳21内的限位器25，该限位器25位于弹性膜22远离弹性腔体的一侧，两个触点位于弹性膜22与限位器25之间。其中，限位器25的一端为固定端，另一端为自由端，且限位器25沿外壳21的径向设置，其用于限制第一竖直部的变形，也即用于限制第一竖直部的端部位移。
进一步地，如图3和图4所示，在本发明的第二实施例中，在弹性腔体靠近形变感应组件2的一端开设有第一开口111，相应地，在形变感应组件2靠近弹性腔体的一端开设有第二开口，该第一开口111和第二开口211的形状和大小相同。在本实施例中，信号源装置还包括导管3，该导管3的两端分别与第一开口111和第二开口密封连接，以实现弹性腔体与形变感应组件2的连通。
进一步地，在本实施例中，形变感应组件2包括U型管26、容置于U型管26内的导电液27、第一端盖28、第二端盖29、第一弹片23和第二弹片24。其中，导电液27用作上述形变触点结构，U型管26两端开口，第一端盖28和第二端盖29分别盖设于U型管26的两端开口上，在第一端盖28上开设有上述第二开口，导管3远离第一开口111的一端连接于第一端盖28的第二开口211上并延伸至U型管26内。第一弹片23和第二弹片24设置于第二端盖29上，具体地，第一弹片23和第二弹片24相互平行设置，且第一弹片23和第二弹片24均与第二端盖29垂直，第一弹片23和第二弹片24的一端延伸至U型管26内，该第一弹片23和第二弹片24位于U型管26内的一端用作上述触点。可以理解的是，第一弹片23和第二弹片24均用作电极。
进一步地，第一弹片23和第二弹片24插入U型管26内的端面齐平，且第一弹片23和第二弹片24的端面与导管3插入U型管26内的端面处于同一高度。优选地，U型管26内的导电液27的液面低于导管3、第一弹片23和第二弹片24的端面。
进一步优选地，导管3呈L字型，以便于连通弹性腔体和U型管26。
在本实施例中，导管3与第一端盖28之间、第一端盖28与U型管26之间、第二端盖29与U型管26之间、第一弹片23与第二端盖29之间，以及第二弹片24与第二端盖29之间均密封连接。当弹性腔体受压后，U型管26左侧的压强增大，使得U型管26右侧的导电液27的液面上升，致使第一弹片23和第二弹片24导通；当弹性腔体的压力解除时，U型管26左侧的压强恢复，使得U型管26右侧的导电液27的液面下降，致使第一弹片23和第二弹片24断开。
进一步地，如图5和图6所示，在本发明的第三实施例中，形变感应组件2包括外壳21、形变触点结构、第一弹片23和第二弹片24。其中，形变触点结构、第一弹片23和第二弹片24均设置于外壳21内，第一弹片23和第二弹片24位于形变触点结构远离弹性腔体的一侧，且第一弹片23和第二弹片24与形变触点结构对应的一端用作上述触点，第一弹片23和第二弹片24的另一端延伸至外壳21外且用于与其它电气装置连接。可以理解的是，第一弹片23和第二弹片24均用作电极，且第一弹片23和第二弹片24在外力的作用下均能发生一定的形变。
在本实施例中，第一弹片23和第二弹片24相互平行设置，且第一弹片23和第二弹片24均沿外壳21的径向方向设置。优选地，在第一弹片23或第二弹片24用作触点的一端上设置有突起231，该突起231朝远离形变触点结构的方向突出。在本实施例中，突起231由第一弹片23或第二弹片24的一端弯折形成，且该突起231呈圆弧状。
进一步地，在本实施例中，形变触点结构为滑块210，该滑块210与第一弹片23及第二弹片24平行设置。形变感应组件2还包括沿外壳21的轴向设置于外壳21的内壁上的导轨(未示出)，滑块210滑动连接与导轨上，以使滑块210能够沿外壳21的轴向运动。为了推动滑块210在导轨上运动，弹性层11靠近滑块210的一端延伸至外壳21内且与滑块210抵接。当有外力挤压弹性层11时，弹性层11受压变形，将推动滑块210在导轨上滑动，并滑向第一弹片23，推动第一弹片23的突起231触碰第二弹片24，进而使得第一弹片23和第二弹片24接通；当外力消失时，弹性层11和滑块210恢复初始状态，第一弹片23和第二弹片24断开。
进一步地，在本实施例中，外壳21靠近软质层12的一端套设于软质层12外，且外壳21包括相互扣合的上壳212和下壳213，第一弹片23和第二弹片24均设置于下壳213上。具体地，第一弹片23和第二弹片24的一端为自由端，另一端为固定端，该自由端用作上述触点，该固定端固定于下壳213上且延伸至下壳213外。
优选地，在外壳21的内壁上开设有环形凹槽201，该环形凹槽201位于软质层12与滑块210之间且用于为弹性层11提供形变空间。
进一步地，本发明实施例还提供了一种检测系统，其包括如上述所述的信号源装置、与信号源装置连接的信号处理装置，以及与信号处理装置连接的显示装置。该检测系统用于检测形变组件1上是否有压力作用。具体地，若形变组件1上存在压力，则两个触点间相互接通以产生形变信号，此时形变信号传递给信号处理装置进行处理，然后再传递给显示装置进行显示，以显示形变组件上存在压力；若形变组件1上不存在压力，则两个触点间相互断开，此时信号处理装置无法获取形变信号，显示装置也没有变化。在本实施例中，由于信号源装置的精度和灵敏度高，使得检测系统的精度更高。
进一步地，本发明实施例还提供了一种承载体，该承载体包括至少一个如上述所述的信号源装置。
在本发明的一个实施例中，承载体为枕头，该枕头包括多个信号源装置。优选地，该枕头包括16个信号源装置，且16个信号源装置沿枕头的长度方向间隔排布。在本实施例中，16个信号源装置相互独立，当人体头部枕在枕头上时，可触发相应的信号源装置，并且在人体头部保持不动的情况下，触发的信号源装置的个数及位置不会发生变化，而当人体头部发生转动时，触发的信号源装置的个数及位置会发生变化。因此，当多个信号源装置应用于枕头上时，可用来采集人体的睡眠数据，进而识别人体睡眠状态。另外，在本实施例中，选择16个信号源装置可以提高睡眠数据采集的准确率。
在本发明的一个实施例中，承载体为床，该床包括多个信号源装置。同样地，当多个信号源装置应用于床上时，可通过信号源装置采集人体睡眠数据，进而识别人体睡眠状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种信号源装置，其特征在于，包括形变组件及与所述形变组件连通的形变感应组件，所述形变组件内设有用于在外力的作用下朝所述形变感应组件的方向传递形变的弹性腔体，所述形变感应组件内设有用于感应所述弹性腔体的形变的形变触点结构，以及位于所述形变触点结构远离所述弹性腔体的一侧且在初始状态下与所述形变触点结构之间具有一定距离的两个触点，两个所述触点用于在被所述形变触点结构触碰时相互接通以产生形变信号。
2.如权利要求1所述的信号源装置，其特征在于，所述弹性腔体靠近所述形变感应组件的一端设有第一开口，所述形变感应组件靠近所述弹性腔体的一端设有第二开口；所述信号源装置还包括导管，所述导管的两端分别与所述第一开口和第二开口密封连接。
3.如权利要求2所述的信号源装置，其特征在于，所述形变感应组件包括设置有所述第二开口的外壳、设置于所述外壳内的所述形变触点结构，以及设置于所述外壳内且一端延伸出所述外壳外的第一弹片和第二弹片；所述第一弹片和第二弹片位于所述外壳内的一端相互靠近且用作所述触点。
4.如权利要求3所述的信号源装置，其特征在于，所述形变触点结构为弹性膜，所述弹性膜的四周与所述外壳的内壁密封连接。
5.如权利要求3所述的信号源装置，其特征在于，所述形变感应组件还包括设置于所述外壳内且位于所述弹性膜远离所述弹性腔体的一侧的限位器，两个所述触点位于所述弹性膜与所述限位器之间。
6.如权利要求2所述的信号源装置，其特征在于，所述形变感应组件包括设置有所述第二开口的U型管、容置于所述U型管内且用作所述形变触点结构的导电液，以及设置于所述U型管远离所述第二开口的一端的第一弹片和第二弹片，所述第一弹片和第二弹片位于所述U型管内的一端相互平行设置且用作所述触点。
7.如权利要求1所述的信号源装置，其特征在于，所述形变感应组件包括外壳，以及设置于所述外壳内的所述形变触点结构、第一弹片和第二弹片，所述第一弹片和第二弹片位于所述形变触点结构远离所述弹性腔体的一侧，且所述第一弹片和第二弹片与所述形变触点结构对应的一端用作所述触点。
8.如权利要求7所述的信号源装置，其特征在于，所述形变感应组件还包括沿所述外壳的轴向设置于所述外壳内壁上的导轨，所述形变触点结构为滑动连接于所述导轨上的滑块，所述弹性腔体靠近所述滑块的一端延伸至所述外壳内且与所述滑块抵接。
9.一种检测系统，其特征在于，采用如权利要求1至8任一项所述的信号源装置、与所述信号源装置连接的信号处理装置，以及与所述信号处理装置连接的显示装置。
10.一种承载体，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至8任一项所述的信号源装置。
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