[实用新型]工作座椅体压分布测试传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压力分布测试传感器，特别涉及工作座椅体压分布测试传感器。

背景技术

工作座椅表面支承着工作人员的体重，其座椅表面形状和硬度会影响工作人员臀部压力分布的均匀性，进而影响工作人员的舒适感，设计不良的工作座椅易产生疲劳，导致工作效率下降。为了合理地设计工作座椅，或改良、评价现有座椅，需要了解人体坐在座椅上的体压分布情况，因此工作座椅体压分布测试传感器是十分必要的。关于工作座椅体压分布测试传感器，国外的测试仪器公司有一些相关产品，但普遍价格较高，且需要与价格昂贵的配套测试系统一起购入。近年来我国开始引进压力分布测试传感器，其敏感元件多为电容式和电阻式，是将体压转换为形变，再由形变转换为电信号输出，国内目前还没有自主研发的产品，满足不了市场的需求，因此，本实用新型设计了一种工作座椅体压分布测试传感器以满足市场需求。

发明内容

本实用新型针对上述背景技术中存在的问题，设计一种工作座椅体压分布测试传感器，该传感器利用压电陶瓷的压电效应将压力转换为电信号，座椅表面上不同部位所受的压力不同，每个压电陶瓷片蒸镀的金属层上积聚的电荷数量也不同，各路电信号通过输出接口输入至外接测试系统处理分析，可得到工作座椅上体压分布的情况。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种工作座椅体压分布测试传感器，其组成包括可弯弹性板、柔性电路板、圆形压电陶瓷片、可弯保护板、信号输出插座、信号输出插头、保护罩，所述的工作座椅体压分布测试传感器，其特征在于可弯弹性板位于中层，板中开有直径与圆形压电陶瓷片直径一致的通孔，以等间距矩阵状分布，圆形压电陶瓷片安装在可弯弹性板的通孔中，以可弯弹性板为中心层上下两侧各对称布置1层柔性电路板，在上下两层柔性电路板外侧，再分别布置1层可弯保护板，各层之间均用粘合剂固定成为薄垫状，信号输出插座位于传感器的左右两边，单行布置在左边，双行布置在右边，与信号输出插头结合可将信号输出，所述可弯弹性板由可弯曲性、耐用性、绝缘性好，具有一定硬度和弹性，且弹性模量略小于圆形压电陶瓷片的聚氨酯橡胶材料制作，所述的柔性电路板由标准的单面FPC柔性线路板加工制作而成，包括电极片、聚酰亚胺板和内引线，所述的圆形压电陶瓷片为直径较小的圆形薄片，上下表面蒸镀金属层，其总厚度为可弯弹性板和2层聚酰亚胺板的厚度之和，所述的可弯保护板由可弯曲性好、强度高、变形小的顺丁橡胶材料制作，所述的保护罩由透气性较好的棉麻类布料制作，套装在传感器外表面。

根据上述的工作座椅体压分布测试传感器，其特征在于所述的柔性电路板包括电极片、聚酰亚胺板和内引线，由标准的单面FPC柔性线路板加工制作而成，电极片直径与圆形压电陶瓷片一致，与内引线连接，夹在2层聚酰亚胺板中间，以等间距呈矩阵分布排列，位置与可弯弹性板通孔一致，每层柔性电路板在靠近可弯弹性板一侧去掉与圆形压电陶瓷片及其蒸镀金属层直径相同的聚酰亚胺板材料，使每个圆形压电陶瓷片上的蒸镀金属层分别与柔性电路板对应位置上的电极片紧密接触，在靠近可弯保护板一侧去掉与电极片圆心，相同直径为2mm的聚酰亚胺板材料以便于电极片与蒸镀金属层的焊接。所述电极片的分布与个数按具体需要设定。

根据上述的工作座椅体压分布测试传感器，其特征在于所述信号输出插座包括针脚、单侧针脚固定板和插座护口，所述的单侧针脚固定板里侧固定针脚，外侧与插座护口内壁固定，单侧针脚固定板分为上下两块，在插座护口内对称布置，所述的针脚与用于连接柔性电路板中电极片的内引线焊接，所述的插座护口为方框形，里端通过粘合剂与传感器左、右侧边固接，所述信号输出插头包括外引线、针脚、双侧针脚固定板和插头护口，所述的双侧针脚固定板两侧均固定针脚，双侧针脚固定板位于信号输出插头的中间，与插头护口固接，信号输出插头插入信号输出插座内时，信号输出插头内的针脚分别与信号输出插座内的上侧和下侧的针脚接触。

至此构成工作座椅体压分布测试传感器。

本实用新型的有益效果

1.所述的工作座椅体压分布测试传感器，采用压电陶瓷作为敏感元件，可直接将人体对座椅表面的压力转换为电信号，矩阵中每个圆形压电陶瓷片上所产生的电信号值的大小即可反映出该点所受压力值的大小，矩阵上所有点的压力值即构成人坐在工作座椅上的体压分布，转换方法简便，制造工艺简单，成本低。

2.所述的工作座椅体压分布测试传感器，其圆形压电陶瓷片可以做的很小，柔性电路板中的引线可以做的很细，因此可以得到分布密度较大的体压分布曲线。