一种牙齿综合测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于牙齿检测领域，涉及精确测量的综合测量仪，具体涉及一种牙齿综合 测量仪。
【背景技术】
[0002] 通过牙齿咬合力和牙齿松动位移的测量可以帮助我们对口腔病牙的损坏程度有 一个较为准确的客观了解，并对多种牙周病的诊断有重要的参考价值。
[0003] 咬合力是上下牙接触时通过肌肉的作用产生的咀嚼压力，这种力量由牙传递到牙 周组织再传递到颂骨而分散。无论是天然牙还是义齿，他们都必须通过咬合力来发挥功能。 牙体、牙周的病变必然使咬合力减小。佩戴义齿后，咬合力要比天然牙低。临床研究表明， 咬合力是反映咀嚼肌、口颂系统的重要标志之一。通过测定咬合力的大小可以帮助我们了 解口颂系统的功能状况，并对多种疾病的诊断提供参考。领面部的各个部位的疾患都可能 造成咬合力的下降。颞下颂关节紊乱的病人咬合力比正常人有明显下降。严重的错咬合畸 形，关节区的急性损伤也会导致咬合力的显著降低。由于咬合力与多种疾病有关，因此在很 多疾病的治疗过程中可以作为咀嚼功能恢复的参考指标。
[0004] 目前国内口腔临床中常用的牙动度诊断方法是医生通过使用牙科镊子晃动受测 牙，诊断其松动程度。此方法缺乏客观的量化标准，同时存在测试者不同或相同测试者施加 力不同，诊断结果不同的问题。
【发明内容】
[0005] 为了克服以上现有技术的不足，本发明提出一种牙齿综合测量仪，通过牙齿咬合 采集单元、牙齿松动采集单元的配合和精确测量，并且不会对传感器进行了改进，厚度小， 对检测准确性的影响非常小，对于咬合力的测量对牙病的诊断和治疗具有重要的参考价 值，解决了现有技术中检测结果不准确，差异大，数据不可靠的问题。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种牙齿综合测量仪，该测量仪包 括牙齿咬合采集单元、牙齿松动采集单元、牙齿卡套、数据采集卡、数据处理单元、无线通信 单元和控制器，所述牙齿咬合采集单元、牙齿松动采集单元安装于牙齿卡套上，所述数据采 集卡采集牙齿咬合采集单元、牙齿松动采集单元的数据，所述数据处理单元将数据采集卡 采集的信息处理后送到控制器，所述数据处理单元、无线通信单元分别和控制器连接，所述 无线通信单元与远程接收单元进行通信，所述牙齿咬合采集单元、牙齿松动采集单元均采 用薄膜三维力压力传感器。所述牙齿卡套包括侧套和底套，所述侧套和底套可拆卸连接，所 述牙齿松动采集单元安装于侧套上，所述牙齿咬合采集单元安装于底套上。所述底套包括 为相互可拆卸连接的底套卡片，底套卡片上下面均设有卡和牙齿咬合采集单元的底套夹紧 结构，侧套包括为相互可拆卸连接的侧套卡片，侧套卡片一面设有卡和牙齿松动采集单元 的侧套夹紧装置，一面设有与牙齿无缝连接的卡和装置。所述数据处理单元包括数据过滤 单元、数据分类单元、数据融合处理单元和数据库单元，所述数据过滤单元用于过滤传感器 采集的错误数据，所述数据分类单元对过滤后的数据进行分类，数据融合处理单元根据数 据分类单元的数据进行融合处理输出二维数据表，数据库用于存储检测数据和标准数据， 所述标准数据为正常牙齿数据。
[0007] 上述装置中，所述薄膜三维力压力传感器传感器包括控制单元、与控制单元分别 连接的X方向差动电容单元组合和Y方向差动电容单元组合，所述X方向差动电容单元组 合通过电容值相减计算X方向的切向力且消除Y方向切向力影响，所述Y方向差动电容单 元组合通过电容值相减计算Y方向的切向力且消除X方向切向力影响，所述X方向差动电 容单元组合和Y方向差动电容单元组合的电容值求和计算电容传感器的法向力且消除切 向力影响。所述X方向差动电容单元组合和Y方向差动电容单元组合均包括两个以上相 互形成差动的电容单元模块，所述电容单元模块是由两个以上的条状电容单元组成的梳 齿状结构，每个条状电容单元包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。所述每个条 状电容单元的驱动电极和感应电极宽度相同，驱动电极的长度大于感应电极长度，驱动电 极长度两端分别预留左差位S左和右差位δ右，b 0驱=b0感+δ右+ δ左，其中，b0驱为条状电 容单元的驱动电极长度，bg为条状电容单元的感应电极长度。所述差位δ&= ，且
，其中d。为弹性介质厚度，G为弹性介质的抗剪模量，τ _为最大应力值。所 述两组相互形成差动的电容单元模块的条状电容单元的驱动电极和感应电极沿宽度方向 设有初始错位偏移，错位偏移大小相同、方向相反。所述梳齿状结构包括20个以上条状电 容单元、与条状电容单元一一对应连接的引线，相邻两条状电容单元之间设有电极间距a 5。 所述平行板面积S = M (afa δ) b。，其中，M为条状电容单元数量，b。为条状电容单元的长度， a。条状电容单元的宽度。所述电容单元模块的每个条状电容单元的引线通过并联或者独立 连接到控制单元。所述条状电容单元的宽度％ = 其中，d。为弹性介质厚度，E为弹性 介质的杨氏模量，G为弹性介质的抗剪模量。所述控制单元和电容单元模块之间设有中间 变换器，中间变换器用于设置电压对电容或频率对电容的传输系数。
[0008] 本发明有益效果是：为了提高牙齿综合测量仪的精确度，本发明中配备了牙齿咬 合采集单元、牙齿松动采集单元，以及用于安装采集单元的牙齿卡套，每个侧套卡片和底套 卡片和每颗牙一一对应，侧套卡片和底套卡片的尺寸根据牙的常规尺寸进行设置成一组， 薄膜三维力压力传感器的尺寸和侧套卡片和底套卡片一一对应，这样可以针对不同的牙设 置不同的侧套卡片和底套卡片，针对需要测量的牙齿可以单独安装测量牙齿的侧套卡片和 底套卡片，避免相互之间的影响，同时也防止传输数据的影响。为了提高薄膜三维力压力传 感器的灵敏度，转换精度以及触觉传感系统的可靠性与稳定性，设计出了以PCB板为平行 板电极和PDMS为基材的介质层，平面尺寸为IOX IOmm2的组合式电容敏感器件。本发明在 通过电容测量三维力的基础上，有效使用平板面积，并且通过差动等方法有效解决三维力 间耦合，从而使法向与切向转换都达到较高的线性、精度与灵敏度。
【附图说明】
[0009] 下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0010] 图1是本发明的【具体实施方式】的工作结构框图。
[0011] 图2是本发明的【具体实施方式】的条状电容单元及其坐标系。
[0012] 图3是本发明的【具体实施方式】的条状电容单元示意图。
[0013] 图4是本发明的【具体实施方式】的条状电容单元右向偏移示意图。
[0014] 图5是本发明的【具体实施方式】的条状电容单元左向偏移示意图。
[0015] 图6是本发明的【具体实施方式】的条状电容单元对的初始错位图。
[0016] 图7是本发明的【具体实施方式】的条状电容单元对受力后偏移图。
[0017] 图8是本发明的【具体实施方式】的平行板三维力压力传感器结构图。
[0018] 图9是本发明的【具体实施方式】的平行板三维力压力传感器驱动电极结构图。
[0019] 图10是本发明的【具体实施方式】的平行板三维力压力传感器感应电极结构图。
[0020] 图11是本发明的【具体实施方式】的通过相同传递系数K实现输出响应求和。
[0021] 图12是本发明的【具体实施方式】的单元电容对的信号差动示