1.2体压测量系统的国内外发展状况

1.2.1体压测量系统在国内外的发展状况

1.2.2体压测量系统发展中存在的问题

1.3项目的提出及研究的意义

随着生活水平的不断提高，人们将更多的注意力放在了自己的身体健康上。人体压力分布测量系统将对医疗，体育，产品改良等发面的研究发挥出更高的价值。但是，就现状而言，占据市场主要份额的还是国外产品，我国的研究与国际一流水平还是有很大的差距。本课题将基于导电硅橡胶技术，探讨坐姿压力分布测量系统的一些关键技术，如传感器，解决传感器阵列优化与布置问题，设计和实现一套完整的坐姿压力分布测量系统的驱动和无线发送电路。并基于单片机MSP430进行系统采集电路模块、数据处理模块、无线发送模块以及VB语言的PC端显示模块的设计。这对我国关于体压测量系统方面的研究具有很大的促进意义。

1.4 本文研究的主要内容

本测量系统通过对国内外相关方面的研究的分析，结合自己的实验目的，设计并制作了一套人体压力测量系统，并且对通过传感器阵列采集来的压力数值进行分析，转换为用颜色表明的非常直观的压力图。本文的主要研究是：

一。对国内外的主流体压测量系统的特点进行总结，并且归纳出国内外本研究的发展情况以及优缺点。对于传感器单元的工作原理进了较为详细的说明。

二。详细介绍了本压力测量系统的硬件组成，给出了设计的相关电路图以及电路原理图，给出了传感器阵列的相关设计以及说明。

三。介绍了本系统的软件方面的设计及原理，主要包括多路信号选通电路的设计及原理，A/D转换电路的工作原理，单片机的串口通讯以及蓝牙模块的工作原理。

四。使用VB语言实现了数据采集，压力转换，压力的可视化图形显现等功能，使得测量系统的使用非常方便。

2基于导电硅橡胶的传感器设计

2.1压力测量传感器的工作原理

国外对人体压力分布测量技术的研究已经超过四十年，市场上的产品种类繁多，根据压力传感器工作原理的不同，大致分为以下两种类型：电容型，压阻型【5】。压阻型压力测量传感器因为能够实时的，连续的测量压力分布，所以得到的应用最广泛。压力测量传感器是体压测量系统的最关键元件，是整个系统实现功能的前提。不同于普通压力传感器，体压分布测量传感器的共同特征是薄且柔软【6】。

2.1.1电容型传感器

电容型压力传感器是利用两个带电体作为电容器的两极，用电容值的变化反映待测压力变化的一种测量装置。电容型压力传感器的种类很多，其中应用较为普遍的是平行板电容器。平行板电容器的工作原理是当有垂直方向上作用的负载时，电容器的两级被挤压，板间距减小，增大了电容。通过检测与转换电路可以检测到电容的变化，并根据压力与电容极距的变化关系将其转变成压力的变化。

电容型压力传感器柔软，耐用，但是由于比较厚会在一定程度上影响到表面压力测量的精确度。这是由于压力测量传感器并不是一个整体而是由许多独立的传感器单元组成，传感器单元的厚度太大会降低人体与座垫之间的接触面积，使得测量的压力比实际值的测定值更大。

2.1.2压阻型传感器

压阻型传感器是利用一些特殊的半导体材料在应力作用下电阻率会发生显著的改变这一特性，将被测压力的变化转换成电信号变化的一种传感器，其特点是轻巧且耐用。早在1954年，美国的Smith就首先确认了半导体的压阻效应并加以运用。 单片机坐姿压力测量系统的设计(3):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_52023.html