[實用新型]工作座椅體壓分布測試傳感器

有效

• 申請號: 201621198502.0
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN206192551U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 孔德剛;黃鏡;張懷玉;高宇;牛司偉;趙永超;左勝甲
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: G01L1/16
• 分類號: G01L1/16
• 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壓力分布測試傳感器，特別涉及工作座椅體壓分布測試傳感器。

背景技術

工作座椅表面支承著工作人員的體重，其座椅表面形狀和硬度會影響工作人員臀部壓力分布的均勻性，進而影響工作人員的舒適感，設計不良的工作座椅易產生疲勞，導致工作效率下降。為了合理地設計工作座椅，或改良、評價現有座椅，需要了解人體坐在座椅上的體壓分布情況，因此工作座椅體壓分布測試傳感器是十分必要的。關于工作座椅體壓分布測試傳感器，國外的測試儀器公司有一些相關產品，但普遍價格較高，且需要與價格昂貴的配套測試系統一起購入。近年來我國開始引進壓力分布測試傳感器，其敏感元件多為電容式和電阻式，是將體壓轉換為形變，再由形變轉換為電信號輸出，國內目前還沒有自主研發的產品，滿足不了市場的需求，因此，本實用新型設計了一種工作座椅體壓分布測試傳感器以滿足市場需求。

發明內容

本實用新型針對上述背景技術中存在的問題，設計一種工作座椅體壓分布測試傳感器，該傳感器利用壓電陶瓷的壓電效應將壓力轉換為電信號，座椅表面上不同部位所受的壓力不同，每個壓電陶瓷片蒸鍍的金屬層上積聚的電荷數量也不同，各路電信號通過輸出接口輸入至外接測試系統處理分析，可得到工作座椅上體壓分布的情況。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：一種工作座椅體壓分布測試傳感器，其組成包括可彎彈性板、柔性電路板、圓形壓電陶瓷片、可彎保護板、信號輸出插座、信號輸出插頭、保護罩，所述的工作座椅體壓分布測試傳感器，其特征在于可彎彈性板位于中層，板中開有直徑與圓形壓電陶瓷片直徑一致的通孔，以等間距矩陣狀分布，圓形壓電陶瓷片安裝在可彎彈性板的通孔中，以可彎彈性板為中心層上下兩側各對稱布置1層柔性電路板，在上下兩層柔性電路板外側，再分別布置1層可彎保護板，各層之間均用粘合劑固定成為薄墊狀，信號輸出插座位于傳感器的左右兩邊，單行布置在左邊，雙行布置在右邊，與信號輸出插頭結合可將信號輸出，所述可彎彈性板由可彎曲性、耐用性、絕緣性好，具有一定硬度和彈性，且彈性模量略小于圓形壓電陶瓷片的聚氨酯橡膠材料制作，所述的柔性電路板由標準的單面FPC柔性線路板加工制作而成，包括電極片、聚酰亞胺板和內引線，所述的圓形壓電陶瓷片為直徑較小的圓形薄片，上下表面蒸鍍金屬層，其總厚度為可彎彈性板和2層聚酰亞胺板的厚度之和，所述的可彎保護板由可彎曲性好、強度高、變形小的順丁橡膠材料制作，所述的保護罩由透氣性較好的棉麻類布料制作，套裝在傳感器外表面。

根據上述的工作座椅體壓分布測試傳感器，其特征在于所述的柔性電路板包括電極片、聚酰亞胺板和內引線，由標準的單面FPC柔性線路板加工制作而成，電極片直徑與圓形壓電陶瓷片一致，與內引線連接，夾在2層聚酰亞胺板中間，以等間距呈矩陣分布排列，位置與可彎彈性板通孔一致，每層柔性電路板在靠近可彎彈性板一側去掉與圓形壓電陶瓷片及其蒸鍍金屬層直徑相同的聚酰亞胺板材料，使每個圓形壓電陶瓷片上的蒸鍍金屬層分別與柔性電路板對應位置上的電極片緊密接觸，在靠近可彎保護板一側去掉與電極片圓心，相同直徑為2mm的聚酰亞胺板材料以便于電極片與蒸鍍金屬層的焊接。所述電極片的分布與個數按具體需要設定。

根據上述的工作座椅體壓分布測試傳感器，其特征在于所述信號輸出插座包括針腳、單側針腳固定板和插座護口，所述的單側針腳固定板里側固定針腳，外側與插座護口內壁固定，單側針腳固定板分為上下兩塊，在插座護口內對稱布置，所述的針腳與用于連接柔性電路板中電極片的內引線焊接，所述的插座護口為方框形，里端通過粘合劑與傳感器左、右側邊固接，所述信號輸出插頭包括外引線、針腳、雙側針腳固定板和插頭護口，所述的雙側針腳固定板兩側均固定針腳，雙側針腳固定板位于信號輸出插頭的中間，與插頭護口固接，信號輸出插頭插入信號輸出插座內時，信號輸出插頭內的針腳分別與信號輸出插座內的上側和下側的針腳接觸。

至此構成工作座椅體壓分布測試傳感器。

本實用新型的有益效果

1.所述的工作座椅體壓分布測試傳感器，采用壓電陶瓷作為敏感元件，可直接將人體對座椅表面的壓力轉換為電信號，矩陣中每個圓形壓電陶瓷片上所產生的電信號值的大小即可反映出該點所受壓力值的大小，矩陣上所有點的壓力值即構成人坐在工作座椅上的體壓分布，轉換方法簡便，制造工藝簡單，成本低。

2.所述的工作座椅體壓分布測試傳感器，其圓形壓電陶瓷片可以做的很小，柔性電路板中的引線可以做的很細，因此可以得到分布密度較大的體壓分布曲線。