一种压力分布检测系统的制作方法

本实用新型涉及一种检测系统，用于检测压力并且显示压力的分布。

背景技术：

目前常见的压力检测装置可以用于检测压力的大小，其压力检测原理基本都是采用力传感器来实现，可以实现刚性的压力检测或者柔性的压力检测，而其中柔性的压力检测一般是采用晶体管阵列或力传感器等刚性元件作为内部传感器，以柔性材料作为传递压力信息媒介的柔性压力检测系统；然目前的压力检测装置就只能够检测物品对其产生的总压力，没有办法区分整个受力面各个位置的压力。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可以检测压力的分布情况的压力分布检测系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种压力分布检测系统，包括柔性的压力检测垫，该压力检测垫内设置有向压力检测垫注入电流的注入电极；设置于压力检测垫内的多个均匀分布的用于采集响应电压信号的接收电极；该接收电极在压力检测垫上成井字形网格状等间距分布，在压力检测垫上定义一个平面坐标系，该接收电极位于平面坐标系内；所述接收电极上连接有用于传输电压的导线，该导线将接收电极和用于对电压进行放大和调理的信号采集电路连接。

作为一种优选的方案，所述压力检测垫内还设置有至少一个温度传感器，该温度传感器通过导线连接信号采集电路。

作为一种优选的方案，所述温度传感器包括一类温度传感器和二类温度传感器，所述一类温度传感器设置于压力检测垫的外边缘，所述二类温度传感器设置于压力监测点的中部。

作为一种优选的方案，所述信号采集电路包括若干个与接收电极和温度传感器一一对接的分支电路，各分支电路的结构相同，所述分支电路包括运算放大器、滤波电路、差分放大电路和A/D转换电路，所述运算放大电路的输入端与接收电极或者温度传感器通过导线电连接，所述运算放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与差分放大电路的输入端连接，差分放大电路的输出端与A/D转换电路相连。

作为一种优选的方案，所述压力检测垫为导电橡胶。

作为一种优选的方案，所述压力检测垫的形状为圆形或者多边形。

采用了上述技术方案后，本实用新型的效果是：由于一种压力分布检测系统，包括柔性的压力检测垫，该压力检测垫内设置有向压力检测垫注入电流的注入电极；设置于压力检测垫内的多个均匀分布的用于采集响应电压信号的接收电极；该接收电极在压力检测垫上成井字形网格状等间距分布，在压力检测垫上定义一个平面坐标系，该接收电极位于平面坐标系内；所述接收电极上连接有用于传输电压的导线，该导线将接收电极和用于对电压进行放大和调理的信号采集电路连接，因此，通过所述的注入电极向压力检测垫内注入激励电流信号，然后由所述的接收电极采集对激励电流信号的响应电压信号。当压力检测垫受到一定压力时，由于压力检测垫的压阻特性，因此就造成内部电阻率发生变化，压力大小与电阻率变化大小具有一定的比例关系，从而就可以检测压力的大小，而由于接收电极是成井字形网格状等间距分布，在压力检测垫上定义一个平面坐标系，该接收电极位于平面坐标系内，因此每个接收电极均能检测出对应的电压，从而反映出该检测点的电阻率，从而计算出该检测点处的压力值，所有的检测点所检测出的压力就构成了一个该待测物品在不同部位的压力分布。该压力分布检测系统适合一些特殊的压力检测场合，例如可用于曝光行业中，玻璃或金属板或者手机壳放置在工作平台上时，若是这些物品在工作平台上没有摆放平整，那么久会影响曝光的精度，因此，利用该压力分布检测系统也可以检测该物品在压力检测垫上的压力分布，最终反映出物品是否摆放平整。

又由于所述压力检测垫内还设置有至少一个温度传感器，该温度传感器通过导线连接信号采集电路。所述温度传感器包括一类温度传感器和二类温度传感器，所述一类温度传感器设置于压力检测垫的外边缘，所述二类温度传感器设置于压力监测点的中部。这样可以同时检测温度，温度的变化可能会导致压力检测垫电阻率发生变化，因此在检测压力时就可以去除温度因素的影响，使压力检测更加准确。

又由于所述信号采集电路包括若干个与接收电极和温度传感器一一对接的分支电路，各分支电路的结构相同，所述分支电路包括运算放大器、滤波电路、差分放大电路和A/D转换电路，所述运算放大电路的输入端与接收电极或者温度传感器通过导线电连接，所述运算放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与差分放大电路的输入端连接，差分放大电路的输出端与A/D转换电路相连，所述的接收电极采集的响应电压信号输送给所述的信号采集电路一个分路中的具有高输入阻抗的运算放大器进行缓冲放大，消除接触阻抗的影响，同时，运算放大器放大的电压信号分别经该路的滤波电路进行滤波处理，去除干扰成分；滤波后得到的电压信号和温度信息分别输入到该路的差分放大电路进行进一步的放大处理；放大后的电压信号和温度信息分别输入到A/D转换电路转换为数字信号，最终可以得到压力检测垫内部电阻率变化情况；最后，根据压力检测垫压力大小和电阻率变化大小之间的压阻特性关系得到压力检测垫所受压力大小的分布。当然，在进行压力分布检测时可以用标准重量的物品先进行校正，这样结果更加准确。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

附图中：1.压力检测垫；2.注入电极；3.接收电极；4.一类温度传感器；5.二类温度传感器；6.导线；7.信号采集电路；71.运算放大器；72.滤波电路；73.差分放大电路；74.A/D转换电路。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，一种压力分布检测系统，包括柔性的压力检测垫1，所述压力检测垫1为导电橡胶。导电橡胶是将玻璃镀银、铝镀银、银或炭黑等导电颗粒均匀分布在硅橡胶中，通过压力使导电颗粒接触，达到良好的导电性能。所述压力检测垫1的形状为圆形或者多边形，本实用新型优选的是长方形，厚度可以根据实际情况设计。

该压力检测垫1内设置有向压力检测垫1注入电流的注入电极2；设置于压力检测垫1内的多个均匀分布的用于采集响应电压信号的接收电极3；该接收电极3在压力检测垫1上成井字形网格状等间距分布，在压力检测垫1上定义一个平面坐标系，该接收电极3位于平面坐标系内，优选的，所有的接收电极3均位于平面坐标系的第一象限内，这样更加方便计算；所述接收电极3上连接有用于传输电压的导线6，该导线6将接收电极3和用于对电压进行放大和调理的信号采集电路7连接。

其中，所述压力检测垫1内还设置有至少一个温度传感器，该温度传感器通过导线连接信号采集电路7。所述温度传感器包括一类温度传感器4和二类温度传感器5，所述一类温度传感器4设置于压力检测垫1的外边缘，所述二类温度传感器5设置于压力监测点的中部，本实施例中，一类温度传感器4为四个，而二类温度传感器5为一个。

其中，所述信号采集电路7包括若干个与接收电极3和温度传感器一一对接的分支电路，各分支电路的结构相同，所述分支电路包括运算放大器71、滤波电路72、差分放大电路73和A/D转换电路74，所述运算放大电路的输入端与接收电极3或者温度传感器通过导线电连接，所述运算放大电路的输出端与滤波电路72的输入端连接，滤波电路72的输出端与差分放大电路73的输入端连接，差分放大电路73的输出端与A/D转换电路74相连。

本实用新型中提到的压力检测垫1压力大小和电阻率变化大小之间的压阻特性关系是目前的现有理论，压阻效应的强弱可以用压阻系数π来表征。压阻系数π被定义为单位应力作用下电阻率的相对变化，为本领域技术人员的公知技术。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。