專利名稱：體感壓力信號采集與還原系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及信號采集與還原領域，特別是涉及ー種體感壓カ信號還原系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
體感信號的采集與還原具有廣泛的使用范圍和極高的實用價值。在中醫(yī)治療與教學領域，可以通過對脈搏體感信號的采集與還原，使醫(yī)生能夠獲得病人發(fā)病時實時的脈象。在保健和游戲領域，可以讓用戶感受到事先錄制的體感信號，達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，將采集到體感信號轉(zhuǎn)化為電信號進行儲存和遠距離發(fā)送，而利用壓電陶瓷的負壓電效應把電信號重新轉(zhuǎn)換為原有的體感信號，使用戶能夠遠程和重復感受體感信號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種體感壓カ信號采集與還原系統(tǒng)；本系統(tǒng)易于攜帯，安全穩(wěn)定的特點；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カ信號，并將其轉(zhuǎn)化為電信號數(shù)據(jù)的形式進行存儲，轉(zhuǎn)而在還原端再次以體感壓力信號的形式展現(xiàn)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的ー種體感壓カ信號采集與還原系統(tǒng)，它包括采集端和還原端兩部分；其中，采集端由若干個采集單元組成，每個采集単元由體感壓カ采集模塊和第一信號存儲及無線傳輸模塊相連組成，還原端由若干個還原單元組成，每個還原単元由第二信號存儲及無線傳輸模塊和體感壓カ還原模塊相連組成，采集端的所有第一信號存儲及無線傳輸模塊和還原端的所有第二信號存儲及無線傳輸模塊無線組網(wǎng)。進ー步地，所述體感壓カ采集模塊和體感壓カ還原模塊在結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)造上相同；均由保護薄膜和固定在保護薄膜上的若干個體感壓カ轉(zhuǎn)換器組成；體感壓カ信號轉(zhuǎn)換器包括接觸板、振動放大裝置、壓カ感應單元、模數(shù)信號轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模信號轉(zhuǎn)換模塊和底座，接觸板與振動放大裝置的上端接觸，振動放大裝置的一側(cè)與壓力感應單元接觸，振動放大裝置的下端和另ー側(cè)均固定在底座上。壓カ感應單元固定在底座上，其上端感應部分與模數(shù)信號轉(zhuǎn)換模塊相連，壓カ感應單元下端執(zhí)行部分與數(shù)模信號轉(zhuǎn)換模塊相連。進ー步地，所述第一信號存儲及無線傳輸模塊和第二信號存儲及無線傳輸模塊均由信號存儲單元和信號無線傳輸單元相連組成，信號存儲單元和信號無線傳輸單元均與模數(shù)信號轉(zhuǎn)換模塊相連，同時信號存儲單元和信號無線傳輸單元均與數(shù)模信號轉(zhuǎn)換模塊相連。本發(fā)明的有益效果是，在體感壓カ信號采集端采集的壓カ信號可以遠程、ー對多地在體感壓カ信號還原端還原，井能夠以數(shù)字信號的方式進行儲存。裝置具有小巧便攜特性，能在多個領域進行應用。


圖I是系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu) 圖2是體感壓カ信號采集(還原)端結(jié)構(gòu) 圖3是體感壓カ信號轉(zhuǎn)換器內(nèi)部構(gòu)造 圖4是信號存儲及無線傳輸模塊連接 圖中，體感壓カ壓カ采集模塊I、第一信號存儲及無線傳輸模塊2、體感壓カ還原模塊
3、保護薄膜4、體感壓カ信號轉(zhuǎn)換器5、接觸板6、振動放大裝置7、壓カ感應單元8、模數(shù)信 號轉(zhuǎn)換模塊9、數(shù)模信號轉(zhuǎn)換模塊10、底座11、信號存儲單元12、信號無線傳輸單元13、第二信號存儲及無線傳輸模塊14。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。參照附圖1，整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括采集端和還原端兩部分，其中，采集端由若干個采集單元組成，每個采集単元由體感壓カ采集模塊I和第一信號存儲及無線傳輸模塊2相連組成，還原端由若干個還原單元組成，每個還原単元由第二信號存儲及無線傳輸模塊14和體感壓カ還原模塊3相連組成。采集端的所有第一信號存儲及無線傳輸模塊2和還原端的所有第二信號存儲及無線傳輸模塊14無線組網(wǎng)。如圖2和3所示，體感壓カ采集模塊I和體感壓カ還原模塊3在結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)造上相同；均由保護薄膜4和固定在保護薄膜4上的若干個體感壓カ轉(zhuǎn)換器5組成；體感壓カ信號轉(zhuǎn)換器5包括接觸板6、振動放大裝置7、壓カ感應單元8、模數(shù)信號轉(zhuǎn)換模塊9、數(shù)模信號轉(zhuǎn)換模塊10和底座11，接觸板6與振動放大裝置7的上端接觸，振動放大裝置7的ー側(cè)與壓カ感應單元8接觸，振動放大裝置7的下端和另ー側(cè)均固定在底座11上。壓カ感應單元8固定在底座11上，其上端感應部分與模數(shù)信號轉(zhuǎn)換模塊9相連，壓カ感應單元8下端執(zhí)行部分與數(shù)模信號轉(zhuǎn)換模塊10相連。相關(guān)信號轉(zhuǎn)換模塊的選取可參照實際應用中的信號精度要求，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。第一信號存儲及無線傳輸模塊2和第二信號存儲及無線傳輸模塊14均由信號存儲單元12和信號無線傳輸單元13相連組成，信號存儲單元12和信號無線傳輸單元13均與模數(shù)信號轉(zhuǎn)換模塊9相連，同時信號存儲單元12和信號無線傳輸單元13均與數(shù)模信號轉(zhuǎn)換模塊10相連。體感壓カ信號轉(zhuǎn)換器在工作時，接觸板6上的體感壓カ信號通過振動放大裝置7和壓カ感應單元8進行模擬電信號可逆轉(zhuǎn)化。體感壓カ采集模塊I與體感壓カ還原模塊3在此處的不同為振動放大裝置的放大比例。由于電信號需要經(jīng)過濾波去噪的過程，在體感壓カ采集模塊I采集得到的電信號在體感壓カ還原模塊3上還原吋，需要做到峰值矯正，即在體感壓カ采集模塊I上的最大振動位移與體感壓カ還原模塊3上的最大振動位移相等，電流放大比例以此標準為采集還原配對標準。裝置的具體工作步驟如下
I、體感壓カ采集。用體感壓カ采集模塊采集三路體感壓力，壓カ源與保護薄膜接觸，體感壓カ采集單元將壓カ信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號。接觸板接收到壓力信號，通過振動放大裝置，將振動信號放大傳遞到壓電轉(zhuǎn)換單元，利用正壓カ效應將振動信號轉(zhuǎn)換為模擬電信號。模擬電信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)化為數(shù)字電信號發(fā)送到第一信號存儲及無線傳輸模塊。2、體感壓カ儲存及傳輸。體感壓カ采集端的信號存儲及無線傳輸模塊接收到數(shù)字電信號，信號存儲單元將數(shù)字電信號進行存儲成文件，信號無線傳輸單元把信號文件發(fā)送至體感壓カ還原端的第二信號存儲及無線傳輸模塊。3、體感壓カ還原。從第二信號存儲及無線傳輸模塊中提取信號文件，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)化放大為模擬電信號。通過壓電轉(zhuǎn)換單元，利用負壓カ效應將模擬電信號轉(zhuǎn)換為振動信號。振動信號被振動放大裝置重新還原為壓カ信號，在保護薄膜上再現(xiàn)， 傳遞給接觸體感壓カ還原端的接觸者。
權(quán)利要求
1.ー種體感壓カ信號采集與還原系統(tǒng)，其特征在于，它包括采集端和還原端兩部分；其中，采集端由若干個采集單元組成，每個采集単元由體感壓カ采集模塊(I)和第一信號存儲及無線傳輸模塊(2)相連組成，還原端由若干個還原單元組成，每個還原単元由第二信號存儲及無線傳輸模塊(14)和體感壓カ還原模塊3相連組成，采集端的所有第一信號存儲及無線傳輸模塊(2)和還原端的所有第二信號存儲及無線傳輸模塊(14)無線組網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述體感壓カ信號采集與還原系統(tǒng)，其特征在于，所述體感壓カ采集模塊(I)和體感壓カ還原模塊(3)在結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)造上相同；均由保護薄膜(4)和固定在保護薄膜(4)上的若干個體感壓カ轉(zhuǎn)換器(5)組成；體感壓カ信號轉(zhuǎn)換器(5)包括接觸板(6)、振動放大裝置(7)、壓カ感應單元(8)、模數(shù)信號轉(zhuǎn)換模塊(9)、數(shù)模信號轉(zhuǎn)換模塊(10)和底座(11)等，接觸板(6)與振動放大裝置(7)的上端接觸，振動放大裝置(7)的一側(cè)與壓力感應單元(8 )接觸，振動放大裝置(7 )的下端和另ー側(cè)均固定在底座(11)上；壓カ感應単元(8 )固定在底座(11)上，其上端感應部分與模數(shù)信號轉(zhuǎn)換模塊(9 )相連，壓カ感應單元(8)下端執(zhí)行部分與數(shù)模信號轉(zhuǎn)換模塊(10)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述體感壓カ信號采集與還原系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號存儲及無線傳輸模塊(2)和第二信號存儲及無線傳輸模塊(14)均由信號存儲單元(12)和信號無線傳輸單元(13)相連組成，信號存儲單元(12)和信號無線傳輸單元(13)均與模數(shù)信號轉(zhuǎn)換模塊(9)相連，同時信號存儲單元(12)和信號無線傳輸單元(13)均與數(shù)模信號轉(zhuǎn)換模塊(10)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種體感壓力信號采集與還原系統(tǒng)，通過現(xiàn)有壓電陶瓷技術(shù)，實現(xiàn)體感壓力信號的采集及還原；該系統(tǒng)包括體感壓力信號采集模塊、信號存儲及無線傳輸模塊和體感壓力信號還原模塊；在體感壓力信號采集端采集的壓力信號可以遠程、一對多地在體感壓力信號還原端還原，并能夠以數(shù)字信號的方式進行儲存；裝置具有小巧便攜特性，能在多個領域進行應用。
文檔編號A61B5/22GK102670219SQ201210165999
公開日2012年9月19日 申請日期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 申請人:浙江大學