CN206488874U - 一种武术散打竞赛用电子护具传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层，所述压电薄膜层的内部夹设有两片压力感应膜片，两片所述的压力感应膜片之间还设有降低电阻率的银纳米膜层；所述压电薄膜层的上下两面均设置有缓冲层，所述的缓冲层与压电薄膜层之间设有0.25‑0.5mm的真空填充层，所述缓冲层远离压电薄膜层的外表面设置有包裹整个压电薄膜层的柔性屏蔽层。该实用新型采用压力感应膜片，将压力转化为电信号传输；且在压力感应膜片中加入银纳米膜层，使电阻率降低，有利于整套电子护具电压的降低；在缓冲层与压电薄膜层的真空填充层，可使因压力发生形变的传感器快速复原，使得传感器不会因为长期使用而降低灵敏度。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种武术散打竞赛用电子护具传感器。
背景技术
在现代信息化数据时代下，信号传输已经日趋成熟，但是相对于武术领域，则没有利用传感器来进行信号传输处理的先例，由于跆拳道以及散打比赛在评判过程中的一点失误很有可能对比赛结果造成很大的偏差，仅靠裁判不足以保证比赛的公平、公开、公正。
在2015年西安邮电大学的硕士研究生论文所提到的散打电子护具的设计与研究一文中，其采用的具有压电薄膜、缓冲层和柔性屏蔽层的传感器不能全面覆盖护具，感应灵敏度不够，容易造成比赛中判罚的错误，而且其未采用任何降低电阻率的材料，极容易使信号的传输中断或根本就无法转换电信号；并且，在长期使用该传感器参加比赛的情况下，由于经常受到重击，容易使传感器弯折、变形，导致感应灵敏度下降，而该论文中并没有为此对传感器作出任何有效的改进措施来防止其弯折。
实用新型内容
基于此，针对上述问题，有必要提出一种武术散打竞赛用电子护具传感器，其采用压力感应膜片，将压力转化为电信号传输；且在压力感应膜片中加入银纳米膜层，使电阻率降低，有利于整套电子护具电压的降低；在缓冲层与压电薄膜层的真空填充层，可使因压力发生形变的传感器快速复原，使得传感器不会因为长期使用而降低灵敏度。
本实用新型的技术方案如下：
一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层，所述压电薄膜层的内部夹设有两片压力感应膜片，两片所述的压力感应膜片之间还设有降低电阻率的银纳米膜层；所述压电薄膜层的上下两面均设置有缓冲层，所述的缓冲层与压电薄膜层之间设有0.25-0.5mm的真空填充层，所述缓冲层远离压电薄膜层的外表面设置有包裹整个压电薄膜层的柔性屏蔽层。
在本技术方案中，使传感器芯片全方位覆盖的护具内表面，利用压力原理将感应到的打击力转化为电信号，实现在武术散打竞赛中通过感应信号来自动计分的功能，不易产生误判；其中的压电薄膜层能有效感应并转化信号，感应灵敏度高；且缓冲层能有效缓冲力量，保护压电薄膜层；柔性屏蔽层能屏蔽信号并包裹保护整个传感器，避免信号出现干扰，造成传输紊乱；再在缓冲层与压电薄膜层之间加设真空填充层，使因重击产生形变的传感器能快速无损伤的复原，提高传感器的使用寿命，保持较高的感应灵敏度。
作为上述方案的进一步优化，所述压电薄膜层的正极和负极分别连接有金属导线，所述的压力感应膜片通过金属导线连接信号处理模块。目的是通过金属导线作为介质，将经由压力感应膜片转化成的电信号传输至后续的信号处理模块，后续处理模块由单片机控制，再将该电信号数模转化为数字信号，实现了信号的传输，有效获取了因打击护具而产生的信号，并记录保存。
作为上述方案的进一步优化，所述压电薄膜层的厚度为0.2-0.5mm，所述缓冲层的厚度为0.7-1.2mm，所述柔性屏蔽层的厚度为0.1-0.3mm。目的是
作为上述方案的更进一步优化，所述的柔性屏蔽层为高强度塑料薄膜材质。目的是既实现了信号屏蔽的功能，又使得该柔性屏蔽层可弯曲、变形。
本实用新型的有益效果是：
1、该传感器全面覆盖在护具内表面，使得传感器能够全方位清晰的感应压力信号，不容易出现误判，且不易发生弯折，使其感应灵敏度始终保持在一个较高的水准上。
2、在压力感应膜片中加入银纳米膜层，使电阻率降低，有利于整套电子护具电压的降低。
3、在缓冲层与压电薄膜层之间设置真空填充层，使因压力发生形变的传感器能快速复原，使得传感器不会因为长期使用而降低灵敏度。
4、柔性屏蔽层采用高强度塑料薄膜材质，既实现了信号屏蔽的功能，又使得该柔性屏蔽层可弯曲、变形。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述武术散打竞赛用电子护具传感器的结构示意图；
图2是本实用新型实施例所述压电薄膜层的结构示意图。
附图标记说明：
10-压电薄膜层；101-压力感应膜片；102-银纳米膜层；20-缓冲层；30-真空填充层；40-柔性屏蔽层；50-金属导线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层10，所述压电薄膜层10的内部夹设有两片压力感应膜片101，两片所述的压力感应膜片101之间还设有降低电阻率的银纳米膜层102；所述压电薄膜层10的上下两面均设置有缓冲层20，所述的缓冲层20与压电薄膜层10之间设有0.25mm的真空填充层30，所述缓冲层20远离压电薄膜层10的外表面设置有包裹整个压电薄膜层10的柔性屏蔽层40。
实施例2
如图1和图2所示，一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层10，所述压电薄膜层10的内部夹设有两片压力感应膜片101，两片所述的压力感应膜片101之间还设有降低电阻率的银纳米膜层102；所述压电薄膜层10的上下两面均设置有缓冲层20，所述的缓冲层20与压电薄膜层10之间设有0.5mm的真空填充层30，所述缓冲层20远离压电薄膜层10的外表面设置有包裹整个压电薄膜层10的柔性屏蔽层40。
实施例3
如图1和图2所示，一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层10，所述压电薄膜层10的内部夹设有两片压力感应膜片101，两片所述的压力感应膜片101之间还设有降低电阻率的银纳米膜层102；所述压电薄膜层10的上下两面均设置有缓冲层20，所述的缓冲层20与压电薄膜层10之间设有0.3mm的真空填充层30，所述缓冲层20远离压电薄膜层10的外表面设置有包裹整个压电薄膜层10的柔性屏蔽层40。
在上述实施例中，使传感器芯片全方位覆盖的护具内表面，利用压力原理将感应到的打击力转化为电信号，实现在武术散打竞赛中通过感应信号来自动计分的功能，不易产生误判；其中的压电薄膜层10能有效感应并转化信号，感应灵敏度高；且缓冲层20能有效缓冲力量，保护压电薄膜层10；柔性屏蔽层40能屏蔽信号并包裹保护整个传感器，避免信号出现干扰，造成传输紊乱；再在缓冲层20与压电薄膜层10之间加设真空填充层30，使因重击产生形变的传感器能快速无损伤的复原，提高传感器的使用寿命，保持较高的感应灵敏度。
实施例4
如图1和图2所示，一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层10，所述压电薄膜层10的内部夹设有两片压力感应膜片101，两片所述的压力感应膜片101之间还设有降低电阻率的银纳米膜层102；所述压电薄膜层10的上下两面均设置有缓冲层20，所述的缓冲层20与压电薄膜层10之间设有0.3mm的真空填充层30，所述缓冲层20远离压电薄膜层10的外表面设置有包裹整个压电薄膜层10的柔性屏蔽层40。
所述压电薄膜层10的正极和负极分别连接有金属导线50，所述的压力感应膜片101通过金属导线50连接信号处理模块。
实施例5
如图1和图2所示，一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层10，所述压电薄膜层10的内部夹设有两片压力感应膜片101，两片所述的压力感应膜片101之间还设有降低电阻率的银纳米膜层102；所述压电薄膜层10的上下两面均设置有缓冲层20，所述的缓冲层20与压电薄膜层10之间设有0.5mm的真空填充层30，所述缓冲层20远离压电薄膜层10的外表面设置有包裹整个压电薄膜层10的柔性屏蔽层40。
所述压电薄膜层10的厚度为0.2mm，所述缓冲层20的厚度为0.7mm，所述柔性屏蔽层40的厚度为0.1mm。
实施例6
如图1和图2所示，一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层10，所述压电薄膜层10的内部夹设有两片压力感应膜片101，两片所述的压力感应膜片101之间还设有降低电阻率的银纳米膜层102；所述压电薄膜层10的上下两面均设置有缓冲层20，所述的缓冲层20与压电薄膜层10之间设有0.25mm的真空填充层30，所述缓冲层20远离压电薄膜层10的外表面设置有包裹整个压电薄膜层10的柔性屏蔽层40。
所述压电薄膜层10的厚度为0.5mm，所述缓冲层20的厚度为1.2mm，所述柔性屏蔽层40的厚度为0.3mm。
实施例7
如图1和图2所示，一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层10，所述压电薄膜层10的内部夹设有两片压力感应膜片101，两片所述的压力感应膜片101之间还设有降低电阻率的银纳米膜层102；所述压电薄膜层10的上下两面均设置有缓冲层20，所述的缓冲层20与压电薄膜层10之间设有0.3mm的真空填充层30，所述缓冲层20远离压电薄膜层10的外表面设置有包裹整个压电薄膜层10的柔性屏蔽层40。
所述压电薄膜层10的厚度为0.3mm，所述缓冲层20的厚度为0.9mm，所述柔性屏蔽层40的厚度为0.2mm。
实施例8
如图1和图2所示，一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层10，所述压电薄膜层10的内部夹设有两片压力感应膜片101，两片所述的压力感应膜片101之间还设有降低电阻率的银纳米膜层102；所述压电薄膜层10的上下两面均设置有缓冲层20，所述的缓冲层20与压电薄膜层10之间设有0.3mm的真空填充层30，所述缓冲层20远离压电薄膜层10的外表面设置有包裹整个压电薄膜层10的柔性屏蔽层40。
所述压电薄膜层10的正极和负极分别连接有金属导线50，所述的压力感应膜片101通过金属导线50连接信号处理模块。
所述压电薄膜层10的厚度为0.3mm，所述缓冲层20的厚度为1.0mm，所述柔性屏蔽层40的厚度为0.2mm。
实施例9
如图1和图2所示，一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层10，所述压电薄膜层10的内部夹设有两片压力感应膜片101，两片所述的压力感应膜片101之间还设有降低电阻率的银纳米膜层102；所述压电薄膜层10的上下两面均设置有缓冲层20，所述的缓冲层20与压电薄膜层10之间设有0.5mm的真空填充层30，所述缓冲层20远离压电薄膜层10的外表面设置有包裹整个压电薄膜层10的柔性屏蔽层40。
所述的柔性屏蔽层40为高强度塑料薄膜材质。
实施例10
如图1和图2所示，一种武术散打竞赛用电子护具传感器，包括压电薄膜层10，所述压电薄膜层10的内部夹设有两片压力感应膜片101，两片所述的压力感应膜片101之间还设有降低电阻率的银纳米膜层102；所述压电薄膜层10的上下两面均设置有缓冲层20，所述的缓冲层20与压电薄膜层10之间设有0.25mm的真空填充层30，所述缓冲层20远离压电薄膜层10的外表面设置有包裹整个压电薄膜层10的柔性屏蔽层40。
所述压电薄膜层10的正极和负极分别连接有金属导线50，所述的压力感应膜片101通过金属导线50连接信号处理模块。
所述压电薄膜层10的厚度为0.5mm，所述缓冲层20的厚度为0.9mm，所述柔性屏蔽层40的厚度为0.3mm。
所述的柔性屏蔽层40为高强度塑料薄膜材质。
以上实施例中提出的一种武术散打竞赛用电子护具传感器，其采用压力感应膜片101，将压力转化为电信号传输；且在压力感应膜片101中加入银纳米膜层102，使电阻率降低，有利于整套电子护具电压的降低；在缓冲层20与压电薄膜层10的真空填充层30，可使因压力发生形变的传感器快速复原，使得传感器不会因为长期使用而降低灵敏度。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种武术散打竞赛用电子护具传感器，其特征在于，包括压电薄膜层，所述压电薄膜层的内部夹设有两片压力感应膜片，两片所述的压力感应膜片之间还设有降低电阻率的银纳米膜层；所述压电薄膜层的上下两面均设置有缓冲层，所述的缓冲层与压电薄膜层之间设有0.25-0.5mm的真空填充层，所述缓冲层远离压电薄膜层的外表面设置有包裹整个压电薄膜层的柔性屏蔽层。
2.根据权利要求1所述的武术散打竞赛用电子护具传感器，其特征在于，所述压电薄膜层的正极和负极分别连接有金属导线，所述的压力感应膜片通过金属导线连接信号处理模块。
3.根据权利要求1或2所述的武术散打竞赛用电子护具传感器，其特征在于，所述压电薄膜层的厚度为0.2-0.5mm，所述缓冲层的厚度为0.7-1.2mm，所述柔性屏蔽层的厚度为0.1-0.3mm。
4.根据权利要求1或2所述的武术散打竞赛用电子护具的传感器，其特征在于，所述的柔性屏蔽层为高强度塑料薄膜材质。
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Cited By (2)
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| CN110948502A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-03 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | 一种机器人皮肤及机器人 |
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