[發明專利]一種具有壓電傳感器陣列的乒乓球拍及其制備方法

在審

• 申請號: 202111117539.1
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113750485A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 夏衛民;任夢潔;邢俊紅;魏天欣
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: A63B59/42
• 分類號: A63B59/42;A63B60/00;A63B60/46;A63B102/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 白文佳

1.一種具有壓電傳感器陣列的乒乓球拍，其特征在于，在乒乓球拍的拍面上嵌入有壓電傳感模塊，在乒乓球拍手柄內嵌入有信號處理模塊和無線發射模塊，壓電傳感模塊、信號處理模塊和無線發射模塊依次連接，無線發射模塊通過無線接收模塊與遠程端連接，所述壓電傳感模塊由多個壓電傳感器單元(1)陣列而成；

信號處理模塊與每個壓電傳感器單元(1)連接，用于采集壓電傳感器單元(1)輸出的電壓模擬信號，并將其轉換為數字信號；

無線發射模塊，用于接收數字信號并發送至無線接收模塊；

無線接收模塊，用于將所接收到的信號發送至遠程端，遠程端用于對數字信號進行處理，識別乒乓球的落點位置；

壓電傳感器單元(1)總數量為個，包括一個中心壓電傳感器單元(1)及分層排列在中心壓電傳感器單元(1)外圍的X個壓電傳感器單元(1)，壓電傳感器單元(1)分布在N個正六邊形上；其中，N為總層數，第n(n＝1，2，……N)層的壓電傳感器單元(1)數量為6×n；

在壓電傳感模塊上表面密封有封裝膜。

2.根據權利要求1所述的一種具有壓電傳感器陣列的乒乓球拍，其特征在于，壓電傳感模塊通過環氧樹脂AB膠與封裝膜粘結。

3.根據權利要求1所述的一種具有壓電傳感器陣列的乒乓球拍，其特征在于，壓電傳感器單元(1)之間通過銀電極連接，銀電極通過導線與信號處理模塊相連接。

4.根據權利要求1所述的一種具有壓電傳感器陣列的乒乓球拍，其特征在于，封裝膜采用聚酰亞胺薄膜，聚酰亞胺薄膜的厚度為20μm。

5.根據權利要求1所述的一種具有壓電傳感器陣列的乒乓球拍，其特征在于，壓電傳感器單元(1)均勻布設在正六邊形的邊線上。

6.根據權利要求1所述的一種具有壓電傳感器陣列的乒乓球拍，其特征在于，壓電傳感器單元(1)采用P(VDF-TrFE)傳感器。

7.根據權利要求1所述的一種具有壓電傳感器陣列的乒乓球拍，其特征在于，相鄰壓電傳感器單元(1)的邊線相距4mm。

8.根據權利要求1所述的一種具有壓電傳感器陣列的乒乓球拍，其特征在于，壓電傳感器單元(1)為正六邊形、圓形或方形。

9.根據權利要求1所述的一種具有壓電傳感器陣列的乒乓球拍，其特征在于，信號處理模塊采用ESP32單片機；無線發射模塊與無線接收模塊采用藍牙4.0模塊。

10.權利要求1～9任意一項所述乒乓球拍的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)對乒乓球拍的尺寸進行測量，將P(VDF-TrFE)薄膜裁剪成合適于球拍的尺寸；

2)設計壓電傳感模塊，做出壓電傳感模塊的布局圖形；

3)根據布局圖形選取絲網印刷所需印版，選擇導電銀漿在P(VDF-TrFE)薄膜表面進行絲網印刷，完成壓電傳感模塊的制備；

4)使用封裝膜對印制完成的壓電傳感模塊進行封裝；

5)將各個壓電傳感器單元(1)與信號處理模塊連接，將信號處理模塊和無線發射模塊嵌入乓乓球手柄，完成乒乓球拍的制備。