CN111134628A - 用于安装压力传感器的承载体以及微动传感盒 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种用于安装压力传感器的承载体以及微动传感盒，包括上盖、下盖以及弹性部；所述弹性部位于所述上盖与所述下盖之间且分别抵接于所述上盖与下盖，所述弹性部、上盖与下盖围合形成一用于设置压力传感器的容纳空腔，所述弹性部在外力作用下沿所述上盖与所述下盖的方向线性伸缩，以使所述上盖与所述下盖间距线性变化，由于弹性部具有弹性，可跟随外力沿上盖与下盖的方向线性变化，以使承载体的上盖与下盖的间距线性变化，从而使置于其内的压力传感器获得对应的传感信号。

Description

用于安装压力传感器的承载体以及微动传感盒
技术领域
本发明涉及到盒子的技术领域，特别是涉及到用于安装压力传感器的承载体以及微动传感盒。
背景技术
目前传感器广泛地应用于各种场景，例如在获取人体睡眠信号的情景中，通常会将压力传感器部署在床垫或枕头下，从而通过压力传感器获取使用者的心跳呼吸产生的微动信号，据此非接触地感知使用者的睡眠情况，而在使用时，通常直接将压力传感器部署在枕头下，这样传感器暴露在外容易损坏，或者为了保护传感器，采用简单的装置来放置压力传感器，这样又会导致获取到的传感数据不够准确。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种用于安装压力传感器的承载体以及微动传感盒，旨在解决现有技术中放置压力传感器的装置难以使压力传感器获取准确传感数据的技术问题。
基于上述发明目的，本发明提出一种用于安装压力传感器的承载体。包括上盖、下盖以及弹性部；
所述弹性部位于所述上盖与所述下盖之间且分别抵接于所述上盖与下盖，所述弹性部、上盖与下盖围合形成一用于设置压力传感器的容纳空腔，所述弹性部在外力作用下沿所述上盖与所述下盖的方向线性伸缩，以使所述上盖与所述下盖间距线性变化。
进一步地，所述弹性部由悬臂梁构成，所述悬臂梁围合形成所述容纳空腔的侧壁，且所述侧壁具有镂空空间；当向所述上盖与所述下盖施加压力，所述悬臂梁发生变形以使所述上盖与所述下盖的间距变小。
进一步地，所述悬臂梁包括多个波峰与波谷，多个所述波峰与波谷间隔连接形成呈波浪起伏状的闭合环；
当所述弹性部由一个所述悬臂梁构成，所述悬臂梁的波峰顶端与所述上盖连接，所述悬臂梁的波谷底端与所述下盖连接；
当所述弹性部由多个所述悬臂梁构成，多个所述悬臂梁错位层叠，且位于顶层的所述悬臂梁的波峰顶端与所述上盖连接，位于底层的所述悬臂梁的波谷底端与所述下盖连接，每相邻两层中的上一层所述悬臂梁的波谷底端与下一层所述悬臂梁的波峰顶端连接，上一层所述悬臂梁的波峰与下一层所述悬臂梁的波谷之间的空间为所述镂空空间。
进一步地，所述悬臂梁包括多个第一波峰与第一波谷，多个所述第一波峰与第一波谷间隔连接形成呈波浪起伏状的长杆，多个所述悬臂梁等间距围合形成所述侧壁，且每一所述悬臂梁的第一波峰与第一波谷均朝向一致，每一所述悬臂梁的一端均连接所述上盖，另一端均连接所述下盖。
进一步地，所述悬臂梁呈弧状，多个所述悬臂梁等间距围合形成所述侧壁，且每个所述悬臂梁的弧度均朝向一致，每一所述悬臂梁的一端均连接所述上盖，另一端均连接所述下盖。
进一步地，所述悬臂梁从一端至另一端层层螺旋旋转围绕形成所述侧壁，且层与层之间的缝隙为所述镂空空间。
进一步地，还包括填充物，所述填充物适配嵌于所述镂空空间中。
进一步地，所述填充物由弹性材料制成。
本发明还提供一种包括如上述用于安装压力传感器的承载体的微动传感盒，还包括有压力传感器、电路结构以及电池，所述电路结构分别与压力传感器以及电池电连接，所述压力传感器、电路结构以及电池均设置于所述承载体内。
进一步地，所述电路结构固定于所述容纳空腔内，所述压力传感器固定在所述电路结构上，且贴近所述上盖的内壁。
本发明提供的用于安装压力传感器的承载体，具有一定的厚度以及刚性，可保护放置于承载体空腔内的压力传感器，且由于弹性部具有弹性，当受压时承载体变形，能够反应压力轻微的变化，使得在保护压力传感器的基础上，能够获得极好的传感效果，当压力传感器用于获取人体睡眠时呼吸心跳打鼾信号时，由于承载体的上盖与下盖的间距可变，使其可跟随人体线性振动，即线性获得上盖下盖间距的改变，从而使压力传感器获得对应的传感信号。
附图说明
图1是本发明一实施例用于安装压力传感器的承载体的结构示意图；
图2是本发明一实施例用于安装压力传感器的承载体的结构示意图；
图3是本发明一实施例用于安装压力传感器的承载体的结构示意图；
图4是本发明一实施例用于安装压力传感器的承载体的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1-4，本发明提供的用于安装压力传感器的承载体，包括上盖1、下盖4以及弹性部3，弹性部3位于上盖1与下盖4之间，且分别连接于上盖1与下盖4，弹性部3、上盖1与下盖4围合形成一个容纳空腔，该容纳空腔用于放置压力传感器。弹性部3具有弹性，可在外力的作用下沿上盖1与下盖4的方向线性伸缩，进而带动上盖1与下盖4，使得上盖1与下盖2的间距线性变化，即当对上盖1与下盖4施加相互作用力的，由于弹性部3具有弹性，上盖1与下盖4在力的作用下相互靠近，两者的间距减小，当撤销该力时，上盖1与下盖4在弹性部3的弹力下回复到原位，当振动时，即施加线性变化的力时，上盖1与下盖4的间距也线性变化。
上述用于安装压力传感器的承载体，具有一定的厚度以及刚性，可保护放置于承载体空腔内的压力传感器，且由于弹性部3具有弹性，当受压时承载体变形，能够反应压力轻微的变化，使得在保护压力传感器的基础上，能够获得极好的传感效果，当压力传感器用于获取人体睡眠时呼吸心跳打鼾信号时，由于承载体的上盖1与下盖4的间距可变，使其可跟随人体线性振动，即线性获得上盖1与下盖4间距的改变，从而使压力传感器获得对应的传感信号。
优选地，上述弹性部3由弹性材料制成，当然上盖1以及下盖4同样可以采用与弹性部3一致的弹性材料制成，以获得更好的传感特性。
优选地，上述弹性部3由悬臂梁构成，该悬臂梁围合形成上述容纳空腔的侧壁，且该侧壁具有镂空空间2，例如当上述承载体为具有空腔的圆柱状，侧壁的横截面为圆环形，当承载体为具有空腔的长方体状，则侧壁的横截面为方形环。由于悬臂梁形成的侧壁具有镂空空间2，悬臂梁支撑于上盖1与下盖4之间，当向上盖1与下盖4施加压力，悬臂梁向镂空空间2挤压从而发生变形，使得上盖1与下盖4的间距变小，当撤销该压力，由于悬臂梁具有弹性，其弹性回复力使其回复到原位，上盖1与下盖4也回复到原位。
在一个实施例中，参照图1，悬臂梁包括多个波峰31与波谷32，多个波峰31与波谷32间隔连接形成呈波浪起伏状的闭合环；当弹性部3由多个悬臂梁构成时，多个悬臂梁错位层叠，且每相邻两层中的上一层悬臂梁的波谷32底端与下一层悬臂梁的波峰31顶端连接，上一层悬臂梁的波峰31与下一层悬臂梁的波谷32之间的空间为上述镂空空间2。位于层叠最顶层的悬臂梁的波峰31顶端抵接上盖1，位于层叠最底层的悬臂梁的波谷32的底端固定连接于下盖4。
进一步地，上述弹性部3由三个或三个以上的悬臂梁构成，每个悬臂梁错位层叠时，对称均匀分布在上盖1与下盖4之间，即每个悬臂梁的波峰31与波谷32的大小均一致，且两个相邻悬臂梁之间波峰31与波谷32对接，每间隔的两个悬臂梁的波峰31与波峰31设置的位置一致，使得承受压力时，受力均匀分布，从而保证传感特性。
当弹性部3由一个悬臂梁构成时，即在上盖1与下盖4之间只有一个悬臂梁，这时悬臂梁的波峰31顶端与上盖1连接，悬臂梁的波谷32底端与下盖4连接，其中，波峰31的底端与下盖4之间，以及波谷32的上端与上盖1之间的空隙即为上述镂空空间2。
在另一实施例中，弹性部3由多个悬臂梁构成，该悬臂梁包括多个第一波峰以及第一波谷，多个第一波峰与第一波谷间隔连接形成呈波浪起伏状的长杆，长杆的两端分别连接上盖1以及下盖4，即每一悬臂梁的一端均连接上盖1，另一端均连接下盖4；多个悬臂梁等间距围合形成侧壁，且每一悬臂梁的第一波峰与第一波谷均朝向一致，每两个悬臂梁之间的间隙为上述镂空空间2。
在另一实施例中，参照图2，弹性部3由多个悬臂梁构成，该悬臂梁呈弧状，即每一悬臂梁均为一个具有弧度的弯曲长杆，长杆的两端分别连接上盖1以及下盖4，即每一悬臂梁的一端均连接上盖1，另一端均连接下盖4；多个悬臂梁等间距围合形成侧壁，且每个悬臂梁的弧度朝向一致，例如均朝内设置，或者均朝外设置，每两个悬臂梁之间的间隙为上述镂空空间2。
在另一实施例中，参照图3，弹性部3由多个悬臂梁构成，该悬臂梁为压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别连接上盖1或下盖4，即每个臂梁的一端均连接上盖1，另一端均连接下盖4，多个相同的弹性一致的悬臂梁等间距设置，围合形成侧壁，相邻的压缩弹簧与压缩弹簧之间的缝隙为上述镂空空间2。
在另一实施例中，参照图4，弹性部3由一个悬臂梁构成，该悬臂梁呈片状，悬臂梁从一端至另一端层层螺旋旋转围绕形成侧壁，且层与层之间的缝隙为上述镂空空间2。当向上盖1与下盖4施加压力时，悬臂梁被挤压，层层贴合，使得上盖1与下盖4之间的间距减小。
值得注意的是，本发明并不限制上述弹性部3的形状，只要使得上盖1与下盖4外力作用下可发生线性变化即可。
在一个实施例中，上述侧壁还包括填充物，该填充物适配嵌于镂空空间2中，需知在未添加上述填充物时，上盖1与下盖4之间仅由弹性部3构成，对应的品质因素较高，但这样在实际中承载体获得的振动噪音较大，振动频率范围较小，传感效果不够好，而在加入上述填充物后，振动时会使得悬臂梁缺乏共振共鸣，品质因素降低，振动频率范围变大，使得信噪比和稳定性提高，使得宽频带具有更好的一致性。而针对人体睡眠时呼吸心跳打鼾等振动信号，需要较大的振动频率范围，故而加入填充物进一步提高传感效果。
进一步地，上述填充物由弹性材料制成，例如填充物由热塑性树脂(PE)或海绵或硅胶制成，优选硅胶。对于不同的材料，其对应的线性振动也不同，对于心跳、呼吸之类的10Hz以下的振动信号而言，所需对应的线性振动范围需足够大，可根据实际情况选取相应材料的填充部。
本发明还提供了一种微动传感盒，包括上述实施例中承载体、压力传感器、电路结构以及电池，压力传感器、电路结构以及电池均设置于承载体内，且电路结构分别与压力传感器及电池电连接。
进一步地，电路结构固定设置在上容纳空腔内，例如设于下盖4的内壁上，或者设于下盖4与上盖1的中间位置，此处不限制电路结构的位置，上述压力传感器固定于电路结构中，且压力传感器朝向并贴近上盖1的内壁，当承载体上盖1与下盖4的间距变小时，上盖1内壁接触上述压力传感器，从而检测到对应的信号。这样当将上述微动传感盒放置于枕头或床垫下时，承载体感受床垫或枕头上的轻微振动，且能线性反映压力的变化，从而能获得很好的传感效益：更好的线性、更高的信噪比、更具稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于安装压力传感器的承载体，其特征在于，包括上盖、下盖以及弹性部；
所述弹性部位于所述上盖与所述下盖之间且分别抵接于所述上盖与下盖，所述弹性部、上盖与下盖围合形成一用于设置压力传感器的容纳空腔，所述弹性部在外力作用下沿所述上盖与所述下盖的方向线性伸缩，以使所述上盖与所述下盖间距线性变化。
2.如权利要求1所述的用于安装压力传感器的承载体，其特征在于，所述弹性部由悬臂梁构成，所述悬臂梁围合形成所述容纳空腔的侧壁，且所述侧壁具有镂空空间；当向所述上盖与所述下盖施加压力，所述悬臂梁发生变形以使所述上盖与所述下盖的间距变小。
3.如权利要求2所述的用于安装压力传感器的承载体，其特征在于，所述悬臂梁包括多个波峰与波谷，多个所述波峰与波谷间隔连接形成呈波浪起伏状的闭合环；
当所述弹性部由一个所述悬臂梁构成，所述悬臂梁的波峰顶端与所述上盖连接，所述悬臂梁的波谷底端与所述下盖连接；
当所述弹性部由多个所述悬臂梁构成，多个所述悬臂梁错位层叠，且位于顶层的所述悬臂梁的波峰顶端与所述上盖连接，位于底层的所述悬臂梁的波谷底端与所述下盖连接，每相邻两层中的上一层所述悬臂梁的波谷底端与下一层所述悬臂梁的波峰顶端连接，上一层所述悬臂梁的波峰与下一层所述悬臂梁的波谷之间的空间为所述镂空空间。
4.如权利要求2所述的用于安装压力传感器的承载体，其特征在于，所述悬臂梁包括多个第一波峰与第一波谷，多个所述第一波峰与第一波谷间隔连接形成呈波浪起伏状的长杆，多个所述悬臂梁等间距围合形成所述侧壁，且每一所述悬臂梁的第一波峰与第一波谷均朝向一致，每一所述悬臂梁的一端均连接所述上盖，另一端均连接所述下盖。
5.如权利要求2所述的用于安装压力传感器的承载体，其特征在于，所述悬臂梁呈弧状，多个所述悬臂梁等间距围合形成所述侧壁，且每个所述悬臂梁的弧度均朝向一致，每一所述悬臂梁的一端均连接所述上盖，另一端均连接所述下盖。
6.如权利要求2所述的用于安装压力传感器的承载体，其特征在于，所述悬臂梁从一端至另一端层层螺旋旋转围绕形成所述侧壁，且层与层之间的缝隙为所述镂空空间。
7.如权利要求2所述的用于安装压力传感器的承载体，其特征在于，还包括填充物，所述填充物适配嵌于所述镂空空间中。
8.如权利要求7所述的用于安装压力传感器的承载体，其特征在于，所述填充物由弹性材料制成。
9.一种包括如权利要求1-8所述的用于安装压力传感器的承载体的微动传感盒，其特征在于，还包括有压力传感器、电路结构以及电池，所述电路结构分别与压力传感器以及电池电连接，所述压力传感器、电路结构以及电池均设置于所述承载体内。
10.如权利要求9所述的微动传感盒，其特征在于，所述电路结构固定于所述容纳空腔内，所述压力传感器固定在所述电路结构上，且贴近所述上盖的内壁。
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