本发明专利技术涉及一种基于圆环式压力传感器的可穿戴健康监测设备,属于可穿戴设备技术领域，监测设备包括：多个可移动监测点，可移动监测点佩戴在服装上附着于皮肤，可移动监测点内设有微处理器和监测待测点受到的压力大小的圆环式压力传感器，圆环式压力传感器连接微处理器，微处理器发送无线信号；处理器，无线连接可移动监测点接收微处理器发送的监测信号，处理器内设有警报单元和阈值单元，警报单元和阈值连接在处理器。本发明专利技术中通过使用圆环式压力传感器大大减小了监测点的体积，而且监测点时单独的，可选择性的使用，解决了监测点的体积和功能不能同时满足消费者的问题，具有体积小，测量精度高，功能多，而且还可以扩展的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于可穿戴设备
，涉及自动监测技术方向，具体涉及一种基于圆 环式压力传感器的可穿戴健康监测设备。
技术介绍
随着嵌入式和移动技术的发展，可穿戴设备己经逐渐进入市场。一方面，可穿戴设 备由于其与用户的身体直接接触，比其他类型的用户设备（例如手持式设备）具有更为复 杂的形态，例如，佩戴在用户的头部，手部或者躯干部位的可穿戴设备，往往形态差异非常 大，以便于用户的佩戴。另一方面，可穿戴设备的功能也在朝着精细化分工的方向发展，例 如，可穿戴设备能够对不同的对象做记录或感知，包括：环境的湿度、温度、成分、质量，以 及用户的体温、血压、血氧等等。 因此，可穿戴设备的设计走向越来越趋于微型化，方便使用者携带和附着皮肤设 置，有智能化手表和智能化穿戴产品问世，但功能单一不能用户需求，所以多功能的可穿戴 设备的体积大小是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术提出一种基于圆环式压力传感器的可穿戴健康 监测设备，通过使用圆环式压力传感器大大减小了监测点的体积，而且监测点时单独的，可 选择性的使用，解决了监测点的体积和功能不能同时满足消费者的问题，具有体积小，测量 精度高，功能多，而且还可以扩展的优点。 为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于圆环式压力传感器的可 穿戴健康监测设备，所述监测设备包括：多个可移动监测点，可移动监测点佩戴在服装上附 着于皮肤，可移动监测点内设有微处理器和监测待测点受到的压力大小的圆环式压力传感 器，圆环式压力传感器连接微处理器，微处理器发送无线信号，圆环式压力传感器包括控制 单元、与控制单元分别连接的圆环电容单元组和条状电容单元组，所述圆环电容单元组用 于测切向力和法向力的大小，所述条状电容单元组用于测量切向力的方向，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，控制单元连接可移动监测点的微处理器；处 理器，无线连接可移动监测点接收微处理器发送的监测信号，处理器内设有警报单元和阈 值单元，警报单元和阈值连接在处理器，监测信号超过阈值单元设定的值，警报单元发送警 ?艮十言# 〇 上述设备中，所述圆环电容单元组包括两对以上圆环电容单元对，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。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S左和右差位δ右，b0驱=b0感+δ右+ δ左，其中b0 ?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S s =右差位δ φ，，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。所述圆 环电容单元组包括η个同心圆环电容单元，其t.其中，aT为平行板的长度， 为圆环电容单元圆环的宽度，a50相邻两圆环电容单元之间的电极间距。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控制单元连接，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控制单元连接，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控制单元连接。所 述可移动监测点中还设有接收天线和触发单元，接收天线连接在微处理器上，可移动监测 点通过接收天线充电，触发单元连接微处理器，触发单元控制可移动监测点的工作状态。所 述可移动监测点中还设有接收天线和触发单元，接收天线连接在微处理器上，可移动监测 点通过接收天线充电，触发单元连接微处理器，触发单元控制可移动监测点的工作状态。所 述处理器中还包括发射天线和电源，电源和发射天线连接处理器，处理器经过发射天线进 行无线充放电。所述处理器中还包括选择开关，处理器中的选择开关是对应于每个可移动 监测点设置的，选择开关无线控制可移动监测点的工作状态。所述处理器中的警报单元中 设有语音电路和远程信号电路，处理器通过警报单元的远程信号电路群发信息给穿戴监测 设备的监护人。 本专利技术有益效果是：本专利技术中提供可移动监测点佩戴在服装上监测待测点的受 力情况，根据需要可以增加其他传感器元件扩展监测点的功能，同时监测点中使用的是圆 环式压力传感器，并且通过差动等方法有效解决三维力相互影响，从而使法向与切向转换 都达到较高的线性、精度与灵敏度。同时监测点中设有天线进行无线充电，方便了充电的过 程，处理器给监测点提供电能的同时也可以自身进行无线充放电。此外，当佩戴者出现意外 或者主动想要发出警报信号的时候，可以群发信息给监护人，也可以取消信息的发送，避免 了错误情况导致的人心焦急。【附图说明】 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： 图1是本专利技术的【具体实施方式】的工作结构示意图。 图2是本专利技术的【具体实施方式】的同心圆环偏移错位面积分析图。 图3是本专利技术的【具体实施方式】的为外同心圆环错位对外径圆分析图。 图4是本专利技术的【具体实施方式】的平行板电容的平面设计图。 图5是本专利技术的【具体实施方式】的驱动电极的结构图。 图6是本专利技术的【具体实施方式】的平板电容板的直角坐标系。 图7是本专利技术的【具体实施方式】的两组圆环电容组结构图。 图8是本专利技术的【具体实施方式】的差动条状电容单元的初始错位图。 图9是本专利技术的【具体实施方式】的差动条状电容单元受力后偏移图。 图10是本专利技术的【具体实施方式】的单元电容对的信号差动示意图。 图11是本专利技术的【具体实施方式】的平行板电容器剖面结构。 图12是本专利技术的【具体实施方式】的可移动监测点的工作框图。 图13是本专利技术的【具体实施方式】的处理器的工作框图。 图中1为上PCB基板，2为下PCB基板，3为驱动电极铜箱，4为感应电极铜箱，5为 压力传感器。【具体实施方式】 下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的【具体实施方式】如所涉及的各构件 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，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。 本专利技术提供一种基于圆环式压力传感器的可穿戴健康监测设备，其工作示意图如 图1所示，本专利技术中使用圆环式压力传感器组成监测设备从而大大减小监测设备的体积， 通过无线供电，减小了监测点的体积，储能单元和电源的设定在一定程度上增大了监测设 备的体积。而且可移动监测点通过无线充电和处理器进行连接、数据传递，避免了数据线的 繁琐和使用限制，同时处理器也可以连接到计算机中进行详细的数据分析，放大数据，在处 理器小小屏幕上查看数据很是劳累。 可穿戴的健康监测设备包括多个可移动监测点和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于圆环式压力传感器的可穿戴健康监测设备，其特征在于，所述监测设备包括：多个可移动监测点，可移动监测点佩戴在服装上附着于皮肤，可移动监测点内设有微处理器和监测待测点受到的压力大小的圆环式压力传感器，圆环式压力传感器连接微处理器，微处理器发送无线信号，圆环式压力传感器包括控制单元、与控制单元分别连接的圆环电容单元组和条状电容单元组，所述圆环电容单元组用于测切向力和法向力的大小，所述条状电容单元组用于测量切向力的方向，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，控制单元连接可移动监测点的微处理器；处理器，无线连接可移动监测点接收微处理器发送的监测信号，处理器内设有警报单元和阈值单元，警报单元和阈值连接在处理器，监测信号超过阈值单元设定的值，警报单元发送警报信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊，赵晓莹，李秀，
申请(专利权)人：安徽机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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