模拟人体微运动的摩擦传感测试设备的制作方法

本实用新型涉及摩擦传感测试技术领域，尤其涉及一种模拟人体微运动的摩擦传感测试设备。

背景技术：

相关技术中，通过在两个样品台上分别放置测试样品，并利用电机带动两个样品台对撞以实现模拟摩擦发电的测试。但是实际操作过程中，两个样品台的撞击力度不可控，且两个摩擦材料之间是硬接触，同时两个摩擦材料之间的分离是在外力下被动分离，因此这种测试方式与测试人体心跳、呼吸等微运动环境具有极大的差异性和不适用性，这导致测试结果与实际的人体测试结果表现出极大的不一致性。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种模拟人体微运动的摩擦传感测试设备，可实现测试样品的两个摩擦表面的微接触，在模拟人体微运动时，可减小与实际的人体测试结果的不一致性。

根据本实用新型实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试设备，包括：基座；第一压力板，所述第一压力板设在所述基座上，测试样品适于放置在所述基座和所述第一压力板之间，所述测试样品的两个摩擦表面之间设有弹性支撑件，所述弹性支撑件能够驱动所述两个摩擦表面分开；弹性件，所述弹性件可伸缩地设在所述第一压力板的远离所述测试样品的一侧；转动件，所述转动件可偏心转动地设在所述基座上且所述转动件的外周壁与所述弹性件配合，所述转动件转动以通过所述弹性件带动所述第一压力板移动使得所述两个摩擦表面彼此间隔开或者接触。

根据本实用新型实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试设备，通过在测试样品的两个摩擦表面之间设置弹性支撑件以驱动测试样品的两个摩擦表面分开，并将弹性件设在第一压力板的远离测试样品的一侧，同时使得转动件可偏心转动地设在基座上且使转动件的外周壁与弹性件配合以使转动件转动以便通过弹性件带动第一压力板移动使得两个摩擦表面彼此间隔开或者接触，在转动件转动的过程中不但可以实现两个摩擦表面的微接触，而且可至少在一定程度上实现两个摩擦表面之间的主动分离，同时还可通过转动件转动以控制弹性件的伸缩量以实现对测试样品的两个摩擦表面之间的压力大小的周期性控制，从而有效地实现了对人体微运动的模拟，且在模拟人体微运动的过程中，可有效地减小与测试人体心跳、呼吸等人体的实际微运动之间的差异性，适用性强，有利于增强与实际的人体测试结果的一致性。

根据本实用新型的一些实施例，摩擦传感测试设备还包括第二压力板，所述第二压力板设在所述转动件与所述弹性件之间，所述弹性件的一端固定在所述第二压力板上。

根据本实用新型的一些实施例，所述转动件为凸轮或偏心轮，所述转动件上设置有枢转轴。

可选地，所述弹性件为弹簧或簧片。

根据本实用新型的一些实施例，摩擦传感测试设备还包括电机和减速机，所述电机通过电机轴与所述减速机的输入轴相连，所述减速机的输出轴通过传动轴和枢转轴驱动所述转动件转动。

根据本实用新型的一些实施例，摩擦传感测试设备还包括用于检测压力的压力检测装置，所述压力检测装置可伸缩地设在所述第一压力板和所述测试样品之间。

可选地，所述压力检测装置为压力传感器。

可选地，所述基座上设有支撑板，所述转动件可转动地支撑在所述支撑板上。

可选地，所述支撑板包括彼此间隔开的第一支撑板和第二支撑板，所述转动件的两端分别支撑在所述第一支撑板和第二支撑板上。

根据本实用新型的一些实施例，摩擦传感测试设备还包括可升降地设在所述基座上的升降台，所述测试样品放置在所述升降台上。

附图说明

图1是根据本实用新型一些实施例的摩擦传感测试设备的示意图；

图2是根据本实用新型一些实施例的摩擦传感测试设备的部分结构示意图。

附图标记：

摩擦传感测试设备100：

基座1；第一压力板2；弹性件3；转动件4；枢转轴41；第二压力板5；压力检测装置6；测试样品7；第一支撑板8；电机9；传动轴91；弹性支撑件10；第二支撑板11。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试设备100，摩擦传感测试设备100适于与显示装置连接以用于实现测试样品7的摩擦性能的测试。

如图1所示，根据本实用新型实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试设备100，可以包括：基座1、第一压力板2、弹性件3和转动件4。

具体地，第一压力板2设在基座1上。例如，第一压力板2可上下移动地设在基座1上，或第一压力板2可取放地设在基座1上。

测试样品7适于放置在基座1和第一压力板2之间。例如，测试样品7可在上下方向上布置，且设置在基座1和第一压力板2之间。

测试样品7的两个摩擦表面之间设有弹性支撑件10，弹性支撑件10能够驱动测试样品7的两个摩擦表面分开。由此，简单可靠。例如，测试样品7包括两层即上层测试样品和下层测试样品，上层测试样品和下层测试样品相对的表面即为测试样品7的两个摩擦表面，弹性支撑件10位于两个摩擦表面之间，弹性支撑件10能够驱动测试样品7的两个摩擦表面分开。此处可以理解的是，位于测试样品7的两个摩擦表面之间的弹性支撑件10使两个摩擦表面之间具有分开的趋势，即弹性支撑件10始终对测试样品7的两个摩擦表面施加使得两个摩擦表面分开的作用力，当测试样品7不受其他外力例如施加给测试样品10的压力时，弹性支撑件10可驱动两个摩擦表面分开。

弹性件3可伸缩地设在第一压力板2的远离测试样品7的一侧，例如，如图1所示，弹性件3可伸缩地设在第一压力板2的上表面上。可选地，弹性件3为弹簧或簧片。由此，结构简单，而且成本低。

转动件4可偏心转动地设在基座1上且转动件4的外周壁与弹性件3配合。由此，在转动件4偏心转动地过程中，可通过转动件4的周期性转动施加给弹性件3周期性地压力以压缩弹性件3或使弹性件3复位，从而通过转动件4的偏心转动，控制弹性件3的压缩量。可选地，转动件4为凸轮或偏心轮。

转动件4转动以通过弹性件3带动第一压力板2移动使得测试样品7的两个摩擦表面彼此间隔开或者接触。例如，转动件4的外周壁与弹性件3始终接触，转动件4在偏心转动时，通过给弹性件3施加周期性地压力以使得弹性件3带动第一压力板2移动以实现测试样品7的两个摩擦表面彼此间隔开或者接触，在此过程中，当转动件4转动至使得测试样品7的两个摩擦表面间隔开时，转动件4不对弹性件3施加压力。当然，在另一些实施例中，在转动件4的一个转动周期内，转动件4与弹性件3接触或分离，当转动件4转动至转动件4的长轴与弹性件3对应时，转动件4的外周壁与弹性件3接触以使得弹性件3带动第一压力板2移动以实现测试样品7的两个摩擦表面接触，当转动件4转动至转动件4的短轴与弹性件3对应时，转动件4与弹性件3不接触，此时测试样品7的两个摩擦表面彼此间隔开。

具体而言，在转动件4偏心转动的一个周期中，转动件4的外周壁与弹性件3配合，当转动件4偏心转动以给弹性件3施加向下的压力时，弹性件3可带动第一压力板2向下移动，以压缩位于第一压力板2和基座1之间的测试样品7，以实现测试样品7的两个摩擦表面微接触。当转动件4进一步偏心转动时，可使得转动件4施加给弹性件3的压力逐渐减小，从而使得弹性件3向上移动，此时测试样品7所受压力减小，位于测试样品7的两个摩擦表面之间的弹性支撑件10可驱动第一压力板2向上移动以最终实现测试样品7的两个摩擦表面彼此间隔开。

本领域技术人员可以理解的是，上述显示装置具有两个电极，两个电极可分别与测试样品7的两个输出电极相连，当测试样品7的两个摩擦表面接触产生摩擦力时，可产生摩擦电荷，此时可实现输出电极与显示装置的导通以便于显示装置显示电信号的强弱以实现对测试样品7的摩擦性能的检测，从而得到测试样品7的性能数据。

根据本实用新型实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试设备100，通过在测试样品7的两个摩擦表面之间设置弹性支撑件10以驱动测试样品10的两个摩擦表面分开，并将弹性件3设在第一压力板2的远离测试样品10的一侧，同时使得转动件4可偏心转动地设在基座1上且使转动件4的外周壁与弹性件3配合以使转动件4转动以便通过弹性件3带动第一压力板2移动使得测试样品7的两个摩擦表面彼此间隔开或者接触，在转动件4转动的过程中不但可以实现测试样品7两个摩擦表面的微接触，而且可至少在一定程度上实现测试样品7的两个摩擦表面之间的主动分离，同时还可通过转动件4转动以控制弹性件3的伸缩量以实现对测试样品7的两个摩擦表面之间的压力大小的周期性控制，从而有效地实现了对人体微运动的模拟，且在模拟人体微运动的过程中，可有效地减小与测试人体心跳、呼吸等人体的实际微运动之间的差异性，适用性强，有利于增强与实际的人体测试结果的一致性。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，摩擦传感测试设备100还包括第二压力板5，第二压力板5设在转动件4与弹性件3之间，弹性件3的一端固定在第二压力板5上。由此，在转动件4的偏心转动过程中，转动件4可周期性地施加给第二压力板5不同的压力以带动第二压力板5上下移动，同时第二压力板5的上下移动可带动弹性件3伸缩，从而通过弹性件3的伸缩以带动第一压力板2的上下移动以使得测试样品7的两个摩擦表面彼此间隔开或者接触。

具体地，转动件上设有枢转轴，例如，如图1所示，转动件的前后侧壁上分别延伸出枢转杆以限定出枢转轴。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，摩擦传感测试设备100还包括电机9和减速机(图未示出)，电机9通过电机轴与减速机的输入轴相连，减速机的输出轴通过传动轴91和枢转轴41驱动转动件4转动。具体而言，电机9的电机轴与减速机的输入轴相连，减速机的输出轴、传动轴91与枢转轴41依次相连，当电机轴转动时，可通过输入轴驱动减速机转动，并进一步通过减速机的输出轴驱动传动轴91和枢转轴41转动，从而带动转动件4转动。在图1示出的具体示例中，电机9和减速机设在基座1上，电机9的电机轴与减速机的输入轴相连，减速机的输出轴、传动轴91和枢转轴41依次相连，电机轴转动时，通过减速机带动传动轴91转动从而通过枢转轴41驱动转动件4转动。由此，可通过控制电机9的转速，从而控制转动件4转动的频率，继而最终实现对测试样品7的两个摩擦表面的摩擦频率的控制。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，摩擦传感测试设备100还包括用于检测压力的压力检测装置6，压力检测装置6可伸缩地设在第一压力板2和测试样品7之间。具体而言，测试样品7在上下方向上布置，压力检测装置6可伸缩地设在测试样品7与第一压力板2之间。由此，当转动件4转动以周期性地施加向下的压力给弹性件3，并通过弹性件3带动第一压力板2向下移动时，压力检测装置6以及测试样品7同时被压缩，由此，可便于压力检测装置6精确地检测测试样品7所受的压力。优选地，压力检测装置6固定在第一压力板2的下表面上。

可选地，压力检测装置6为压力传感器，简单可靠。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1所示，基座1上设有支撑板，转动件4可转动地支撑在支撑板上。例如，基座1上设有支撑板，转动件4通过上述枢转轴41可转动地支撑在支撑板上。由此，结构简单。

进一步地，支撑板包括彼此间隔开的第一支撑板8和第二支撑板11，转动件4的两端分别支撑在第一支撑板8和第二支撑板11上。例如，如图1所示，支撑板包括彼此间隔开的第一支撑板8和第二支撑板11，转动件4的两端可通过上述枢转轴41的两端分别支撑在第一支撑板8和第二支撑板11上，从而实现对转动件4的可靠支撑。在本实用新型的一些实施例中，摩擦传感测试设备100还包括可升降地设在基座1上的升降台(图未示出)，测试样品7放置在升降台上。由此，在对测试样品7进行测试之前，可首先使升降台降落以便于放置测试样品7，待测试样品7放置完成后，可使升降台上升至固定位置以便于对测试样品7进行测试。可以理解的是，在对测试样品7测试的过程中，升降台始终位于固定位置。

进一步地，摩擦传感测试设备100还包括滑动轴，滑动轴设在基座1上，第一压力板2可上下移动地套设在滑动轴上。在对测试样品7进行测试之前，可使得第一压力板2向上移动以使得第一压力板2与基座1间隔开，以便于将测试样品7放置在基座1上，当需要对测试样品7进行测试时，可使得第一压力板2向下移动以便于对测试样品7进行测试。

下面参考图1-图2对本实用新型一个具体实施例的摩擦传感测试设备100的结构及工作原理进行详细说明。

如图1所示，本实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试设备100，可以包括：基座1、第一压力板2、弹性件3、转动件4、第二压力板5、电机9、减速机、用于检测压力的压力检测装置、升降台和滑动轴。弹性件3为弹簧，转动件4为偏心轮。

第一压力板2设在基座1上。具体地，滑动轴设在基座1上，第二压力板5位于第一压力板2的上方，且第一压力板2和第二压力板5可同步上下移动地套设在滑动轴上。

升降台可升降地设在基座1上，测试样品7放置在升降台上且位于升降台和第一压力板2之间。测试样品7的两个摩擦表面之间设有弹性支撑件10，弹性支撑件10能够驱动测试样品7的两个摩擦表面分开。由此，简单可靠。

弹性件3可伸缩地设在第一压力板2和第二压力板5之间且弹性件3的上端固定在第二压力板5上，转动件4可偏心转动地设在基座1上且转动件4的外周壁与第二压力板5的上表面配合。

如图1所示，基座1上设有彼此间隔开的第一支撑板8和第二支撑板11，转动件4上设有枢转轴41，枢转轴41的两端分别对应支撑在第一支撑板8和第二支撑板11上。电机9设在基座1上，电机9的电机轴与减速机的输入轴相连，减速机的输出轴通过传动轴91与枢转轴41相连，电机轴转动时，通过减速机带动传动轴91转动从而通过枢转轴41驱动转动件4的转动。由此，可通过控制电机9的转速，从而控制转动件4转动的频率，继而最终实现对测试样品7的两个摩擦表面的摩擦频率的控制。

压力检测装置6可伸缩地设在第一压力板2和测试样品7之间。压力检测装置6为压力传感器。

转动件4转动以通过第二压力板5和弹性件3带动第一压力板2移动使得测试样品7的两个摩擦表面彼此间隔开或者接触。

具体而言，在转动件4的一个转动周期内，转动件4的外周壁与第二压力板5的上表面配合，当转动件4偏心转动以给第二压力板5施加向下的压力时，可通过弹性件3将压力传递至第一压力板2以压缩位于第一压力板2和升降台之间的测试样品7，以实现测试样品7的两个摩擦表面的微接触。当转动件4进一步偏心转动时，可使得转动件4施加给第二压力板5的压力逐渐减小，从而使得弹性件3向上移动，此时测试样品7所受压力减小，位于测试样品7的两个摩擦表面之间的弹性支撑件10可驱动第一压力板2向上移动以最终实现测试样品7的两个摩擦表面彼此间隔开。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。