皮肤摩擦性能测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于皮肤摩擦性能测试领域，具体设及皮肤摩擦性能测试装置。
【背景技术】
[0002] 皮肤位于人体的表面，是人体健康的第一道防线。人体皮肤许多生理功能的实现 都依赖于其力学性能，而皮肤的弹性性能是皮肤力学性能的一个重要参数。因此，人体皮 肤摩擦和弹性性能的研究对于人们保持皮肤健康，提高生活质量具有重要的意义。人体皮 肤摩擦和弹性性能的研究与多个应用领域密切相关，如皮肤病理学、皮肤保护产品、纺织工 业、制造业等。弄清人体皮肤摩擦和弹性性能对该些应用领域的发展具有重要作用。例如， 皮肤表面的摩擦特性可反映皮肤表面的物理和化学特性，皮肤的摩擦性能可反映皮肤的组 织性能，由此确定皮肤生理上的变化W及病理上的状况，该对于个体皮肤疾病的研究过程 有帮助。
[0003] 然而，目前的皮肤测试装置大多只能针对人体上肢部位皮肤进行测试，测试部位 的局限性较大，对于脸部额头、脸颊、耳后等部位的测试受到机器的约束，而且测试精度受 传感器的限制，灵敏度不高。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种皮肤摩擦性能测试装置，通过对皮肤 测试仪的结构进行改进，实现对人体微小部位，例如额头，脸颊，耳后等部位进行皮肤测试， 而且通过对力敏感元件的改进，提高测量精度。
[0005] 本发明的技术方案是；一种皮肤摩擦性能测试装置，包括摩擦性能测试装置，所述 装置包括测试件和传感系统信号处理器，测试件包括摩擦元件和传感器，摩擦元件固定在 传感器的上PCB板上，传感器的下PCB板固定在皮肤摩擦性能测试装置上，传感器采集正 压力和摩擦力并发送给传感系统信号处理器，传感器包括圆环电容单元组和条状电容单元 组，所述条状电容单元组设置在圆环电容单元组外基板的四角，圆环电容单元组包括两对 W上圆环电容单元对，所述圆环电容单元对包括两个圆环电容单元，所述条状电容单元组 包括X方向差动电容单元组和Y方向差动电容单元组，X方向差动电容单元组和Y方向差 动电容单元组均包括两个W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 W上的条状电容单元组成的梳齿状结构，每个圆环电容单元和条状电容单元均包括上极板 的驱动电极和下极板的感应电极。
[0006] 皮肤摩擦性能测试装置还包括传动装置，传动装置包括传感器固定件，传感器的 下PCB板固定在传感器固定件上端，传动装置通过传感器固定件使摩擦元件穿过皮肤摩擦 测试装置顶端的矩形孔来回移动，摩擦元件为娃树脂材料。所述每个圆环电容单元的感应 电极和驱动电极正对且形状相同，所述每个条状电容单元的驱动电极和感应电极宽度相 同，条状电容单元的驱动电极长度大于感应电极长度，条状电容单元的驱动电极长度两端 分别预留左差位5左和右差位5右，b〇驱=b〇感+5右+ 5左，其中b〇驱为条状电容单元的驱动 电极长度，为条状电容单元的感应电极长度。所述条状电容单元的左差位5g=右差 位5^，且
其中d。为弹性介质厚度，G为弹性介质的抗剪模量，Tm。,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。所述圆环电容单元组包括n个 同屯、圆环电容单元，其牛
其中，a巾为平行板的长度，r目为圆环电容单元圆环的 宽度，as胃相邻两圆环电容单元之间的电极间距。X方向差动电容单元组和Y方向差动电 容单元组均包括m个条状电容单元，
'其中，为平行板的长 度，as条为相邻两条状电容单元之间的电极间距，a。条状电容单元的宽度。所述同屯、圆环电 容单元的宽度1'目和条状电容单元的宽度3。相等；条状电容单元电极间距aS^和圆环电容 单元电极间距as胃相等，所述条状电容单元的宽度3d= ^，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。所述圆环电容单元组和条状电容单元组 的驱动电极通过一个引出线与传感系统信号处理器连接，所述圆环电容单元组的每个圆环 电容单元的感应电极单独引线与传感系统信号处理器连接，所述X方向差动电容单元组和 Y方向差动电容单元组的电容单元模块感应电极分别通过一根引出线与传感系统信号处理 器连接。所述圆环电容单元、电容单元模块与传感系统信号处理器之间分别设有中间变换 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。
[0007] 本发明有如下积极效果；本发明的皮肤摩擦性能测试装置针对人体上肢部位皮肤 进行测试，测试部位包括脸部额头、脸颊、耳后等部位灵活方便，另外，本发明的传感器能够 同时测量法向力和切向力，灵敏度高，极板利用效率高，整个圆环电容单元组都对法向力作 出贡献，并且具有较好的动态性能。
【附图说明】
[000引图1是本发明的【具体实施方式】的同屯、圆环偏移错位面积分析图。
[0009] 图2是本发明的【具体实施方式】的为外同屯、圆环错位对外径圆分析图。
[0010] 图3是本发明的【具体实施方式】的平行板电容的平面设计图。
[0011] 图4是本发明的【具体实施方式】的驱动电极的结构图。
[0012] 图5是本发明的【具体实施方式】的平板电容板的直角坐标系。
[0013] 图6是本发明的【具体实施方式】的两组圆环电容组结构图。
[0014] 图7是本发明的【具体实施方式】的差动条状电容单元的初始错位图。
[0015] 图8是本发明的【具体实施方式】的差动条状电容单元受力后偏移图。
[0016] 图9是本发明的【具体实施方式】的单元电容对的信号差动示意图。
[0017] 图10为本发明【具体实施方式】的皮肤摩擦性能测试装置。
[0018] 图11为本发明【具体实施方式】的皮肤摩擦性能测试装置的俯视图。
[0019] 其中，1摩擦元件、2传感器、3上盖、4传感器固定件、5行程开关、6档块、7滑槽、8 螺纹传动结构、9电机、10数据采集卡、11外壁。
【具体实施方式】
[0020] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所设及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，W帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。
[0021] 本发明的主要思路是；皮肤使用过化妆品后，与皮肤感觉"油腻的程度"刚好成反 比。也即，皮肤摩擦系数升的越高，皮肤越感觉不油腻。因为化妆品向皮肤释放营养和保护 成份，储藏水分，阻值皮肤表面水分的蒸发，利用化妆品和润肤剂的水合作用导致的摩擦力 的变化与皮肤感觉的关系，可W对化妆品和护肤品的品质进行评定。
[0022] 如图10为本发明的皮肤摩擦试验装置，皮肤摩擦试验装置主要包括测试件、传动 装置和传感系统信号处理器，测试件主要由摩擦元件1和传感器2组成，摩擦元件1为娃树 脂材料制成，传感器2包括上下PCB板，摩擦元件1为半球形，切面与传感器2的上PCB板固 定。传动装置主要由电机9、螺纹传动机构