一種基于可拆卸牙套的牙齒綜合測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于牙齒檢測領(lǐng)域，涉及精確測量的綜合測量儀，具體涉及一種基于可拆 卸牙套的牙齒綜合測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 通過牙齒咬合力和牙齒松動位移的測量可以幫助我們對口腔病牙的損壞程度有 一個較為準確的客觀了解，并對多種牙周病的診斷有重要的參考價值。
[0003] 咬合力是上下牙接觸時通過肌肉的作用產(chǎn)生的咀嚼壓力，這種力量由牙傳遞到牙 周組織再傳遞到頌骨而分散。無論是天然牙還是義齒，他們都必須通過咬合力來發(fā)揮功能。 牙體、牙周的病變必然使咬合力減小。佩戴義齒后，咬合力要比天然牙低。臨床研究表明， 咬合力是反映咀嚼肌、口頌系統(tǒng)的重要標志之一。通過測定咬合力的大小可以幫助我們了 解口頌系統(tǒng)的功能狀況，并對多種疾病的診斷提供參考。領(lǐng)面部的各個部位的疾患都可能 造成咬合力的下降。顳下頌關(guān)節(jié)紊亂的病人咬合力比正常人有明顯下降。嚴重的錯咬合畸 形，關(guān)節(jié)區(qū)的急性損傷也會導(dǎo)致咬合力的顯著降低。由于咬合力與多種疾病有關(guān)，因此在很 多疾病的治療過程中可以作為咀嚼功能恢復(fù)的參考指標。
[0004] 目前國內(nèi)口腔臨床中常用的牙動度診斷方法是醫(yī)生通過使用牙科鑷子晃動受測 牙，診斷其松動程度。此方法缺乏客觀的量化標準，同時存在測試者不同或相同測試者施加 力不同，診斷結(jié)果不同的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于可拆卸牙套的牙齒綜合測量 儀，通過牙齒咬合采集單元、牙齒松動采集單元的配合和精確測量，并且不會對傳感器進行 了改進，厚度小，對檢測準確性的影響非常小，對于咬合力的測量對牙病的診斷和治療具有 重要的參考價值，解決了現(xiàn)有技術(shù)中檢測結(jié)果不準確，差異大，數(shù)據(jù)不可靠的問題。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種基于可拆卸牙套的牙齒綜合 測量儀，該測量儀包括牙齒咬合采集單元、牙齒松動采集單元、牙齒卡套、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù) 處理單元、無線通信單元和控制器，所述牙齒咬合采集單元、牙齒松動采集單元安裝于牙齒 卡套上，所述數(shù)據(jù)采集卡采集牙齒咬合采集單元、牙齒松動采集單元的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理 單元將數(shù)據(jù)采集卡采集的信息處理后送到控制器，所述數(shù)據(jù)處理單元、無線通信單元分別 和控制器連接，所述無線通信單元與遠程接收單元進行通信，所述牙齒咬合采集單元、牙齒 松動采集單元均采用薄膜三維力壓力傳感器。所述薄膜三維力壓力傳感器包括控制單元、 與控制單元分別連接的X方向電容單元組和Y方向電容單元組，所述X方向電容單元組和Y 方向電容單元組均包括電容單元模塊，所述電容單元模塊采用由兩個以上的條狀電容單元 組成的梳齒狀結(jié)構(gòu)，每個條狀電容單元包括上極板的驅(qū)動電極和下極板的感應(yīng)電極。所述 牙齒卡套包括側(cè)套和底套，所述側(cè)套和底套可拆卸連接，所述牙齒松動采集單元安裝于側(cè) 套上，所述牙齒咬合采集單元安裝于底套上。所述底套包括為相互可拆卸連接的底套卡片， 底套卡片上下面均設(shè)有卡和牙齒咬合采集單元的底套夾緊結(jié)構(gòu)，側(cè)套包括為相互可拆卸連 接的側(cè)套卡片，側(cè)套卡片一面設(shè)有卡和牙齒松動采集單元的側(cè)套夾緊裝置，一面設(shè)有與牙 齒無縫連接的卡和裝置。所述數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)過濾單元、數(shù)據(jù)分類單元、數(shù)據(jù)融合處 理單元和數(shù)據(jù)庫單元，所述數(shù)據(jù)過濾單元用于過濾傳感器采集的錯誤數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)分類 單元對過濾后的數(shù)據(jù)進行分類，數(shù)據(jù)融合處理單元根據(jù)數(shù)據(jù)分類單元的數(shù)據(jù)進行融合處理 輸出二維數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)庫用于存儲檢測數(shù)據(jù)和標準數(shù)據(jù)，所述標準數(shù)據(jù)為正常牙齒數(shù)據(jù)。
[0007] 上述裝置中，所述電容單元模塊包括由兩個以上寬度a。長度b。的條狀電容單元 組成的第一條狀電容單元組和兩個以上寬度ka。長度b。的條狀電容單元組成的第二條狀 電容單元組。所述每個條狀電容單元的驅(qū)動電極和感應(yīng)電極寬度相同，驅(qū)動電極的長度大 于感應(yīng)電極長度，驅(qū)動電極長度兩端分別預(yù)留左差位和右差位右 + δ#，其中，為條狀電容單元的驅(qū)動電極長度，bg為條狀電容單元的感應(yīng)電極長度，所 述差位Ss= δ φ，且
其中d。為條狀電容單元介質(zhì)厚度，G為彈性介質(zhì)的抗 剪模量，τ_為最大應(yīng)力值。所述梳齒狀結(jié)構(gòu)包括20個以上條狀電容單元、與條狀電容單 元一一對應(yīng)連接的引線，相鄰兩條狀電容單元之間設(shè)有電極間距a5，所述平行板面積S = 其中，M為條狀電容單元數(shù)量，b。為條狀電容單元的長度，a。條狀電容單 元的寬度。所述第一條狀電容單元組和第二條狀電容單元組的條狀電容單元引線通過并聯(lián) 或者獨立方式連接到控制單元。所述條狀電容單元的寬度
其中，d。為介質(zhì)厚度， E為彈性介質(zhì)的楊氏模量，G為彈性介質(zhì)的抗剪模量。所述第一條狀電容單元組和第二條狀 電容單元組與控制單元之間分別設(shè)有中間變換器，中間變換器用于設(shè)置電壓對電容或頻率 對電容的傳輸系數(shù)。
[0008] 本發(fā)明有益效果是：為了提高牙齒綜合測量儀的精確度，本發(fā)明中配備了牙齒咬 合采集單元、牙齒松動采集單元，以及用于安裝采集單元的牙齒卡套，每個側(cè)套卡片和底套 卡片和每顆牙一一對應(yīng)，側(cè)套卡片和底套卡片的尺寸根據(jù)牙的常規(guī)尺寸進行設(shè)置成一組， 薄膜三維力壓力傳感器的尺寸和側(cè)套卡片和底套卡片一一對應(yīng)，這樣可以針對不同的牙設(shè) 置不同的側(cè)套卡片和底套卡片，針對需要測量的牙齒可以單獨安裝測量牙齒的側(cè)套卡片和 底套卡片，避免相互之間的影響，同時也防止傳輸數(shù)據(jù)的影響。為了提高薄膜三維力壓力傳 感器的靈敏度，轉(zhuǎn)換精度以及觸覺傳感系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，設(shè)計出了以PCB板為平行 板電極和PDMS為基材的介質(zhì)層，平面尺寸為IOX IOmm2的組合式電容敏感器件。本發(fā)明在 通過電容測量三維力的基礎(chǔ)上，有效使用平板面積，并且通過差動等方法有效解決三維力 間耦合，從而使法向與切向轉(zhuǎn)換都達到較高的線性、精度與靈敏度。
【附圖說明】
[0009] 下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明：
[0010] 圖1是本發(fā)明的【具體實施方式】的工作結(jié)構(gòu)框圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明的【具體實施方式】的條狀電容單元及其坐標系。
[0012] 圖3是本發(fā)明的【具體實施方式】的條狀電容單元示意圖。
[0013] 圖4是本發(fā)明的【具體實施方式】的條狀電容單元右向偏移示意圖。
[0014] 圖5是本發(fā)明的【具體實施方式】的條狀電容單元左向偏移示意圖。
[0015] 圖6是本發(fā)明的【具體實施方式】的寬度為a。和ka。的電容對受力偏移圖。
[0016] 圖7是本發(fā)明的【具體實施方式】的平行板三維力壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖。
[0017] 圖8是本發(fā)明的【具體實施方式】的單元電容對的信號示意圖。
[0018] 圖9是本發(fā)明的【具體實施方式】的平行板電容器剖面結(jié)構(gòu)。
[0019] 其中，1、上PCB基板，2、下PCB基板，3、驅(qū)動電極，4、感應(yīng)電極，5、彈性介質(zhì)。
【具體實施方式】
[0020] 下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發(fā)明的【具體實施方式】如所涉及的各構(gòu)件 的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及 操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù) 方案有更完整、準確和深入的理解。
[0021] -種基于可拆卸牙套的牙齒綜合測量儀，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，該測量儀包括 牙齒咬合采集單元、牙齒松動采集單元、牙齒卡套、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)處理單元、無線通信單 元和控制器，所述牙齒咬合采集單元、牙齒松動采集單元安裝于牙齒卡套上，所述數(shù)據(jù)采集 卡采集牙齒咬合采集單元、牙齒松動采集單元的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理單元將數(shù)據(jù)采集卡采 集的信息處理后送到控制器，所述數(shù)據(jù)處理單元、無線通信單元分別和控制器連接，所述無 線通信單元與遠程接收單元進行通信，所述牙齒咬合采集單元、牙齒松動采集單元均采用 薄膜三維力壓力傳感器，遠程接收單元可以是手機、服務(wù)器等信號接收器。
[0022] 所述牙齒卡套包括側(cè)套和底套，所述側(cè)套和底套可拆卸連接，所述牙齒松動采集 單元安裝于側(cè)套上，所述牙齒咬合采集單元安裝于底套上。所述底套包括為相互可拆卸連 接的底套卡片，底套卡片上下面均設(shè)有卡和牙齒咬合采集單元的底套夾緊結(jié)構(gòu)，側(cè)套包括 為相互可拆卸連接的側(cè)套卡片，側(cè)套卡片一面設(shè)有卡和牙齒松動采集單元的側(cè)套夾緊裝 置，一面設(shè)有與牙齒無縫連接的卡和裝置。
[0023] 側(cè)套和底套分別通過側(cè)套卡片和底套卡片形成，每個側(cè)套卡片和底套卡片和每顆 牙一一對應(yīng)，側(cè)套卡片和底套卡片的尺寸根據(jù)牙的常規(guī)尺寸進行設(shè)置成一組，薄膜三維力 壓力傳感器的尺寸和側(cè)套卡片和底套卡片一一對應(yīng)，這樣可以針對不同的牙設(shè)置不同的側(cè) 套卡片和底套卡片，針對需要測量的牙齒可以單獨安裝測量牙齒的側(cè)套卡片和底套卡片， 避免相互之間的影響，同時也防止傳輸數(shù)據(jù)的影響。