專利名稱：一種體感壓力信號(hào)采集與還原系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及信號(hào)采集與還原領(lǐng)域，特別是涉及一種體感壓力信號(hào)還原系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
體感信號(hào)的采集與還原具有廣泛的使用范圍和極高的實(shí)用價(jià)值。在中醫(yī)治療與教學(xué)領(lǐng)域，可以通過對(duì)脈搏體感信號(hào)的采集與還原，使醫(yī)生能夠獲得病人發(fā)病時(shí)實(shí)時(shí)的脈象。在保健和游戲領(lǐng)域，可以讓用戶感受到事先錄制的體感信號(hào)，達(dá)到保健按摩與身臨其境的觸覺感觀激發(fā)。本系統(tǒng)主要通過壓電陶瓷的正壓電效應(yīng)，將采集到體感信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行儲(chǔ)存和遠(yuǎn)距離發(fā)送，而利用壓電陶瓷的負(fù)壓電效應(yīng)把電信號(hào)重新轉(zhuǎn)換 為原有的體感信號(hào)，使用戶能夠遠(yuǎn)程和重復(fù)感受體感信號(hào)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體感壓力信號(hào)采集與還原系統(tǒng)；本系統(tǒng)易于攜帶，安全穩(wěn)定的特點(diǎn)；此系統(tǒng)通過正確的配帶能夠在采集端穩(wěn)定安全地采集到體感壓力信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)而在還原端再次以體感壓力信號(hào)的形式展現(xiàn)。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種體感壓力信號(hào)采集與還原系統(tǒng)，它包括采集端和還原端兩部分；其中，采集端由若干個(gè)采集單元組成，每個(gè)采集單元由體感壓力采集模塊和第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊相連組成，還原端由若干個(gè)還原單元組成，每個(gè)還原單元由第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊和體感壓力還原模塊相連組成，采集端的所有第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊和還原端的所有第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊無線組網(wǎng)。進(jìn)一步地，所述體感壓力采集模塊和體感壓力還原模塊在結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)造上相同；均由保護(hù)薄膜和固定在保護(hù)薄膜上的若干個(gè)體感壓力轉(zhuǎn)換器組成；體感壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換器包括接觸板、振動(dòng)放大裝置、壓力感應(yīng)單元、模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和底座，接觸板與振動(dòng)放大裝置的上端接觸，振動(dòng)放大裝置的一側(cè)與壓力感應(yīng)單元接觸，振動(dòng)放大裝置的下端和另一側(cè)均固定在底座上。壓力感應(yīng)單元固定在底座上，其上端感應(yīng)部分與模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊相連，壓力感應(yīng)單元下端執(zhí)行部分與數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊相連。進(jìn)一步地，所述第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊和第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊均由信號(hào)存儲(chǔ)單元和信號(hào)無線傳輸單元相連組成，信號(hào)存儲(chǔ)單元和信號(hào)無線傳輸單元均與模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊相連，同時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)單元和信號(hào)無線傳輸單元均與數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊相連。本實(shí)用新型的有益效果是，在體感壓力信號(hào)采集端采集的壓力信號(hào)可以遠(yuǎn)程、一對(duì)多地在體感壓力信號(hào)還原端還原，并能夠以數(shù)字信號(hào)的方式進(jìn)行儲(chǔ)存。裝置具有小巧便攜特性，能在多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。
圖I是系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)圖；圖2是體感壓力信號(hào)采集(還原)端結(jié)構(gòu)圖；圖3是體感壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換器內(nèi)部構(gòu)造圖；圖4是信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊連接圖；圖中，體感壓力壓力采集模塊I、第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊2、體感壓力還原模塊3、保護(hù)薄膜4、體感壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換器5、接觸板6、 振動(dòng)放大裝置7、壓力感應(yīng)單元8、模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊9、數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊10、底座11、信號(hào)存儲(chǔ)單元12、信號(hào)無線傳輸單元13、第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊14。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的目的和效果將變得更加明顯。參照附圖1，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括采集端和還原端兩部分，其中，采集端由若干個(gè)采集單元組成，每個(gè)采集單元由體感壓力采集模塊I和第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊2相連組成，還原端由若干個(gè)還原單元組成，每個(gè)還原單元由第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊14和體感壓力還原模塊3相連組成。采集端的所有第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊2和還原端的所有第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊14無線組網(wǎng)。如圖2和3所示，體感壓力采集模塊I和體感壓力還原模塊3在結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)造上相同；均由保護(hù)薄膜4和固定在保護(hù)薄膜4上的若干個(gè)體感壓力轉(zhuǎn)換器5組成；體感壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換器5包括接觸板6、振動(dòng)放大裝置7、壓力感應(yīng)單元8、模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊9、數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊10和底座11，接觸板6與振動(dòng)放大裝置7的上端接觸，振動(dòng)放大裝置7的一側(cè)與壓力感應(yīng)單元8接觸，振動(dòng)放大裝置7的下端和另一側(cè)均固定在底座11上。壓力感應(yīng)單元8固定在底座11上，其上端感應(yīng)部分與模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊9相連，壓力感應(yīng)單元8下端執(zhí)行部分與數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊10相連。相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的選取可參照實(shí)際應(yīng)用中的信號(hào)精度要求，在通過的模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片中選取，如德州儀器生產(chǎn)的相關(guān)芯片。第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊2和第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊14均由信號(hào)存儲(chǔ)單元12和信號(hào)無線傳輸單元13相連組成，信號(hào)存儲(chǔ)單元12和信號(hào)無線傳輸單元13均與模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊9相連，同時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)單元12和信號(hào)無線傳輸單元13均與數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊10相連。體感壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換器在工作時(shí)，接觸板6上的體感壓力信號(hào)通過振動(dòng)放大裝置7和壓力感應(yīng)單元8進(jìn)行模擬電信號(hào)可逆轉(zhuǎn)化。體感壓力采集模塊I與體感壓力還原模塊3在此處的不同為振動(dòng)放大裝置的放大比例。由于電信號(hào)需要經(jīng)過濾波去噪的過程，在體感壓力采集模塊I采集得到的電信號(hào)在體感壓力還原模塊3上還原時(shí)，需要做到峰值矯正，即在體感壓力采集模塊I上的最大振動(dòng)位移與體感壓力還原模塊3上的最大振動(dòng)位移相等，電流放大比例以此標(biāo)準(zhǔn)為采集還原配對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。裝置的具體工作步驟如下I、體感壓力采集。用體感壓力采集模塊采集三路體感壓力，壓力源與保護(hù)薄膜接觸，體感壓力采集單元將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)。接觸板接收到壓力信號(hào)，通過振動(dòng)放大裝置，將振動(dòng)信號(hào)放大傳遞到壓電轉(zhuǎn)換單元，利用正壓力效應(yīng)將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)。模擬電信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)化為數(shù)字電信號(hào)發(fā)送到第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊。2、體感壓力儲(chǔ)存及傳輸。體感壓力采集端的信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊接收到數(shù)字電信號(hào)，信號(hào)存儲(chǔ)單元將數(shù)字電信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)成文件，信號(hào)無線傳輸單元把信號(hào)文件發(fā)送至體感壓力還原端的第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊。3、體感壓力還原。從第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊中提取信號(hào)文件，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)化放大為模擬電信號(hào)。通過壓電轉(zhuǎn)換單元，利用負(fù)壓力效應(yīng)將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為振動(dòng)信號(hào)。振動(dòng)信號(hào)被振動(dòng)放大裝置重新還原為壓力信號(hào) ，在保護(hù)薄膜上再現(xiàn)，傳遞給接觸體感壓力還原端的接觸者。
權(quán)利要求1.一種體感壓力信號(hào)采集與還原系統(tǒng)，其特征在于，它包括采集端和還原端兩部分；其中，采集端由若干個(gè)采集單元組成，每個(gè)采集單元由體感壓力采集模塊(I)和第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊(2)相連組成，還原端由若干個(gè)還原單元組成，每個(gè)還原單元由第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊(14)和體感壓力還原模塊(3)相連組成，采集端的所有第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊(2)和還原端的所有第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊(14)無線組網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述體感壓力信號(hào)采集與還原系統(tǒng)，其特征在于，所述體感壓力采集模塊(I)和體感壓力還原模塊(3)在結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)造上相同；均由保護(hù)薄膜(4)和固定在保護(hù)薄膜(4)上的若干個(gè)體感壓力轉(zhuǎn)換器(5)組成；體感壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換器(5)包括接觸板(6)、振動(dòng)放大裝置(7)、壓力感應(yīng)單元(8)、模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(9)、數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(10)和底座(11)，接觸板(6)與振動(dòng)放大裝置(7)的上端接觸，振動(dòng)放大裝置(7)的一側(cè)與壓力感應(yīng)單元(8)接觸，振動(dòng)放大裝置(7)的下端和另一側(cè)均固定在底座(11)上；壓力感應(yīng)單元(8 )固定在底座(11)上，其上端感應(yīng)部分與模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(9 )相連，壓力感應(yīng)單元(8 )下端執(zhí)行部分與數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(10)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述體感壓力信號(hào)采集與還原系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊(2)和第二信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊(14)均由信號(hào)存儲(chǔ)單元(12)和信號(hào)無線傳輸單元(13)相連組成，信號(hào)存儲(chǔ)單元(12)和信號(hào)無線傳輸單元(13)均與模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(9)相連，同時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)單元(12)和信號(hào)無線傳輸單元(13)均與數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(10)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種體感壓力信號(hào)采集與還原系統(tǒng)，通過現(xiàn)有壓電陶瓷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)體感壓力信號(hào)的采集及還原；該系統(tǒng)包括體感壓力信號(hào)采集模塊、信號(hào)存儲(chǔ)及無線傳輸模塊和體感壓力信號(hào)還原模塊；在體感壓力信號(hào)采集端采集的壓力信號(hào)可以遠(yuǎn)程、一對(duì)多地在體感壓力信號(hào)還原端還原，并能夠以數(shù)字信號(hào)的方式進(jìn)行儲(chǔ)存；裝置具有小巧便攜特性，能在多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。
文檔編號(hào)A61B5/00GK202568211SQ20122023976
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者孟濬, 陳嘯 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)