[實用新型]一種基于光纖光柵的腳底壓力測量裝置

有效

• 申請號: 201220180317.4
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN202522352U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 鄭元遼;黃杰;陸佳麗;熊稚莉;朱家余;鄭元格
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種腳底壓力測量裝置，尤其涉及一種基于光纖光柵的腳底壓力測量裝置。

背景技術

腳底壓力作為一項重要的生理參數在相關足疾診斷、人體步態分析甚至其他疾病診斷起著重要的作用。精確測量腳底壓力對相關步態分析以及疾病診斷有著較大的影響。目前，腳底壓力測量裝置多采用應變片式或壓電式壓力傳感器測量壓力，其測量精度有限，使用壽命短，制造復雜，且壓力傳感器具有一定體積，置于鞋底影響腳底舒適性。

發明內容

為了克服上述現有技術缺點，本實用新型的目的在于提供一種基于光纖光柵的腳底壓力測量裝置，其特點是結構簡單、尺寸小、精度高。

本實用新型所采用的技術方案是：一種基于光纖光柵的腳底壓力測量裝置，包括鞋底(1)，光源(9)，隔離器(15)，光纖光柵傳感器(5)、(6)、(7)，光分路器(11)、(18)、(19)、(20)，多光路開關(2)，信號解調器(3)，計算機(8)。在鞋底(1)的鞋跟處安裝光纖光柵傳感器(7)，在第一跖骨處安裝光纖光柵傳感器(6)，第五跖骨處安裝光纖光柵傳感器(5)。光源(9)通過光纖(1000)連接隔離器(15)，隔離器(15)通過光纖(1001)連接一分三光分路器(11)。一分三光分路器(11)引出光纖(1002)、(1003)、(1004)，光纖(1002)連接到一分二光分路器(19)，一分二光分路器(19)通過光纖(1007)連接到光纖光柵傳感器(6)，通過光纖(1008)連接到多光路開關(2)；光纖(1003)連接到一分二光分路器(20)，一分二光分路器(20)通過光纖(1005)連接到光纖光柵傳感器(7)，通過光纖(1010)連接到多光路開關(2)；光纖(1004)連接到一分二光分路器(18)，一分二光分路器(18)通過光纖(1006)連接到光纖光柵傳感器(5)，通過光纖(1009)連接到多光路開關(2)。多光路開關(2)通過光纖(1011)連接到信號解調器(3)，信號解調器(3)通過電線(4)連接到計算機(8)對解調后的信號進行相應處理，獲得腳底壓力參數。

所述的光纖光柵傳感器(5)、光纖光柵傳感器(6)、光纖光柵傳感器(7)其結構大小以及規格都相同，均采用光柵(14)封裝于波紋管(12)密封保護的聚合物(13)基底中，通過聚合物(13)對外界壓力的感知傳遞到光柵(14)上實現壓力增敏。

所述的信號解調器(3)是基于可調諧F-P腔法。

本實用新型的有益效果是：該裝置尺寸小、結構簡單，方便測量與制造，以及高可靠性和長的使用壽命。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為光纖光柵傳感器切面圖；

圖3為信號解調器原理圖。

附圖中：1為鞋底；2為多路光開關；3為信號解調器；4為電線；5、6、7為三個相同的光纖光柵傳感器；8為計算機；9為光源；10、1000、1001、1002、1003、1004、1005、1006、1007、1008、1009、1010、1011均為光纖；11為一分三光分路器；12為波紋管；13為聚合物；14為光柵；15隔離器；16為探測器；17為可調諧F-P腔；18、19、20為一分二光分路器。

具體實施方式

以下結合本發明的結構原理和工作原理作詳細說明：

圖1中，一種基于光纖光柵的腳底壓力測量裝置，包括鞋底1，光源9，隔離器15，光纖光柵傳感器5、6、7，光分路器11、18、19、20，多光路開關2，信號解調器3，計算機8。在鞋底1的鞋跟處安裝光纖光柵傳感器7，在第一跖骨處安裝光纖光柵傳感器6，第五跖骨處安裝光纖光柵傳感器5。光源9通過光纖1000連接隔離器15，隔離器15通過光纖1001連接一分三光分路器11。一分三光分路器11引出光纖1002、1003、1004，光纖1002連接到一分二光分路器19，一分二光分路器19通過光纖1007連接到光纖光柵傳感器6，通過光纖1008連接到多光路開關2；光纖1003連接到一分二光分路器20，一分二光分路器20通過光纖1005連接到光纖光柵傳感器7，通過光纖1010連接到多光路開關2；光纖1004連接到一分二光分路器18，一分二光分路器18通過光纖1006連接到光纖光柵傳感器5，通過光纖1009連接到多光路開關2。多光路開關2通過光纖1011連接到信號解調器3，信號解調器3通過電線4連接到計算機8對解調后的信號進行相應處理，獲得腳底壓力參數。