美國Tekscan公司開發研制的壓力分布測量系統為許多行業提供了一種先進的診斷工具,可廣泛應用于多種領域中的壓力分布測量與分析。此系統可對任何接觸面的壓力分布進行靜態和動態測量,以直觀、形象的二維、三維彩色圖象實時顯示壓力分布的輪廓和各種數據,并對整個測量過程進行"錄像"、存儲,用戶可隨時對測量記錄進行查看、分析。 Tekscan壓力分布測量系統的獨特之處在于其專利技術--柔性薄膜網格狀觸覺壓力傳感器。
完成系統的整體結構設計,包括系統硬件和軟件的設計及調試。選用TEKSACN坐墊傳感器,完成硬件采集板的設計,對采集板的主要組成部分包括主控模塊、模擬開關、通信模塊、電源模塊等進行了合理的設計,并設計了gao效的嵌入式控制程序。完成座椅壓力數據處理系統軟件,采用VB語言編寫,實現了圖形界面窗口、數據的可視化顯示和存儲等關鍵功能。通過在模擬駕駛平臺上進行壓力分布數據采集完成了系統硬件和軟件的調試,各部分功能正常運行,驗證了系統設計的合理可行。
關于壓力分布傳感器
壓力分布測試系統已逐步被應用于臨床醫學、康復、體育、工業等領域。復雜表面測量在工業產品的制造過程中被用于分析產品的壓力分布情況,輔助開發設計,對現有產品進行評測改良,改善其性能。
針對這些需求,本文利用FlexiForce薄膜式電阻傳感器、信號接收放大電路、數據采集卡和編寫的基于虛擬儀器技術的測試軟件,組成了復雜表面壓力分布測量系統。該復雜表面壓力分布測試系統,可測量、顯示復雜表面壓力分布情況,用于評價工業產品表面壓力狀態,優化產品設計即人機工程性能。
關于壓力分布傳感器
對于有靠背的坐椅,其坐高既不宜過高,也不宜過低,它與人體在坐面上的體壓分布有關。不同高度的椅面,其體壓分布情況有顯著差異,坐感也不盡相同,它是影響坐姿舒服與否的重要因素。坐椅面是人體坐時承受臀部和大腿的主要承受面,通過測試,不同高度的坐椅面的體壓分布(如圖3—3)所示,可看出臀部的各部分分別承受著不同的壓力,椅坐面過高,兩足不能落地,使大腿前半部近膝窩處軟組織受壓,時間久了,血液循環不暢,肌腱就會發脹而麻木;如果椅坐面過低,則大腿碰不到椅面,體壓分布就過于集中,人體形成前屈姿態,從而增大了背部肌肉負荷,同時人體的重心也低,所形成的力距也大,這樣使人體起立時感到困難(圖3—4)。
坐深:主要是指坐面的前沿至后沿的距離。它對人體舒適度影響也很大,如坐面過深,則會使腰部的支撐點懸空,靠背將失去作用,同時膝窩處還會受到壓迫而產生疲勞。同時,坐面過深,還會使膝窩處產生麻木的反應,并且也難起立(圖3—5)。
關于壓力分布傳感器