[發(fā)明專利]表面應(yīng)變檢測裝置及其表面應(yīng)變傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780037141.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN109414200B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞燕明
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市得道健康管理有限公司;北京云天元科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/00
• 代理公司: 44280 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 李慶波

本發(fā)明公開了一種表面應(yīng)變傳感器，包括:光反射膜(11)，用于隨待測表面的壓力變化而發(fā)生形變；透明連接層(12)，與光反射膜(11)層疊設(shè)置；第一光纖陣列(13)和第二光纖陣列(14)，均包括多根光纖(131，141)，多根光纖(131，141)的第一端均與透明連接層(12)連接，且多根光纖(131，141)與透明連接層(12)的多個(gè)連接位置在透明連接層(12)上呈矩陣分布；光發(fā)射器陣列(15)，包括多個(gè)光發(fā)射器(151)，光發(fā)射器(151)與第一光纖陣列(13)中的多根光纖(131)的第二端一一對應(yīng)連接；光接收器陣列(16)，包括多個(gè)光接收器(161),光接收器(161)與第二光纖陣列(141)中的多根光纖(141)的第二端一一對應(yīng)連接，能夠提高表面應(yīng)變檢測的精度，避免外界干擾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面?zhèn)鞲屑夹g(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種表面應(yīng)變檢測和裝置及其表面應(yīng)變傳感器。

背景技術(shù)

表面應(yīng)變傳感器是用于檢測待測表面的形變壓力等靜態(tài)或者動態(tài)的數(shù)據(jù)的傳感器，其在醫(yī)療和工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用尤為廣泛。例如，利用表面應(yīng)變傳感器檢測人體的脈搏。

以檢測脈搏為例，脈診是中醫(yī)四診之一，在中醫(yī)四診中占有非常重要的地位。中醫(yī)脈診通常的做法是中醫(yī)師用手指觸壓患者寸口橈動脈處，通過手指施加浮、中、沉等不同的壓力來感受患者脈搏波的變化。對應(yīng)于浮、中、沉等壓力而產(chǎn)生的一系列的包含了脈搏的位置、強(qiáng)弱、趨勢、形狀、寬度和節(jié)律等信息的脈搏波，我們稱之為脈象。通過脈象信息，中醫(yī)就可以了解病人的生理狀態(tài)。但是長期以來，中醫(yī)理論對于這些脈象的描述都是采用自然現(xiàn)象比喻的方法，這種描述方法存在很大的主觀性，造成了脈象的概念非常籠統(tǒng)、模糊，使診斷過程難以再現(xiàn)，并且很難學(xué)習(xí)和掌握。為了解決傳統(tǒng)中醫(yī)脈診的缺點(diǎn)，多年以來，許多研究工作者在脈診的客觀化方面做出了不懈的努力。中醫(yī)脈診的客觀化的關(guān)鍵是高質(zhì)量脈象信號的獲取。隨著傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步，己經(jīng)設(shè)計(jì)出了越來越多的脈象傳感器，現(xiàn)有的中醫(yī)脈象儀或脈象采集傳感器主要采用壓力傳感器，例如壓電薄膜傳感器，現(xiàn)有的壓電薄膜傳感器的檢測原理為薄膜發(fā)生形變時(shí)薄膜上下電極表面之間就會產(chǎn)生一個(gè)電信號(電荷或電壓)，并且同拉伸或彎曲的形變成比例，從而可以檢測到表面的形變。然而，壓電薄膜傳感器電極表面很容易受到人體靜電或者外界電磁場的干擾導(dǎo)致檢測的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種表面應(yīng)變檢測裝置和表面應(yīng)變傳感器，能夠提高表面應(yīng)變檢測的精度，避免外界干擾。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種表面應(yīng)變傳感器，表面應(yīng)變傳感器包括：光反射膜，用于隨待測表面的壓力變化而發(fā)生形變；透明連接層，與光反射膜層疊設(shè)置；第一光纖陣列和第二光纖陣列，均包括多根光纖，多根光纖的第一端均與透明連接層連接，且多根光纖與透明連接層的多個(gè)連接位置在透明連接層上呈矩陣分布；光發(fā)射器陣列，包括多個(gè)光發(fā)射器，光發(fā)射器與第一光纖陣列中的多根光纖的第二端一一對應(yīng)連接；光接收器陣列，包括多個(gè)光接收器，光接收器與第二光纖陣列中的多根光纖的第二端一一對應(yīng)連接；其中，光反射膜的反光面朝向透明連接層，光發(fā)射器用于發(fā)射光線，光接收器用于接收由光反射膜反射回的光線，以使得一處理器能夠根據(jù)發(fā)射光線的光發(fā)射器在光發(fā)射器陣列中的位置和接收到光線的光接收器的在光接收器陣列中的位置的一一對應(yīng)關(guān)系獲取表征待測表面的實(shí)時(shí)形變的電信號。