基于三包层光纤曲率传感的膝关节角度检测系统技术方案

技术编号:40822022 阅读:25 留言:0更新日期:2024-04-01 14:41
本发明专利技术涉及人体运动姿势监测技术领域,且公开了基于三包层光纤曲率传感的膝关节角度检测系统,包括角度测量装置、三包层光纤曲率传感器和可穿戴护膝组成,其特征在于:三包层光纤曲率传感器左右两侧的单模光纤SMF分别连接有宽谱光源、光谱仪,三包层光纤曲率传感器的关键元件是一个三包层光纤和两个单模光纤直连的马赫‑曾德尔干涉结构;通过在两个单模光纤之间熔接一段三包层光纤制成传感器,能够有效地动态测量膝关节的曲率。该传感系统可测量40°‑90°的膝关节弯曲。当角度在65°‑90°范围内变化时,传感器的角度灵敏度可达到569pm/°,线性度为0.98。传感器的温度灵敏度为69pm/℃,具有高灵活性,并且更容易与可穿戴设备集成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人体运动姿势监测,具体为基于三包层光纤曲率传感的膝关节角度检测系统


技术介绍

1、人体运动姿势监测是诊断关于脑退化的慢性疾病的有效手段,如帕金森氏病和中风。膝关节弯曲度的测量是人体运动姿势相关健康监测中最重要和最关键的评估之一。监测膝关节弯曲可以基于图像传感或运动传感。基于图像传感应用环境苛刻,识别准确率低。基于运动传感可以与可穿戴设备结合,实现灵活的连续监控。

2、通常,在运动监测期间,测量关节弯曲的传感主要使用电学方法,这些电学曲率传感器存在着易受电磁干扰、不便于分布式测量和遥感遥测等局限性。随着光纤技术的发展,光纤传感器具有体积小、重量轻、抗电磁干扰和链路复用性好等许多优点,迅速赢得了众多研究人员的青睐。2020年,abro等人提出了一种基于光纤布拉格光栅的膝关节智能皮带,灵敏度可达到0.3nm/度。2021年,hong等人提出了一种基于光纤布拉格光栅的智能环,膝关节监测灵敏度为0.0276nm/度。与光栅传感器结构相比,马赫-曾德尔结构传感器在灵敏度上具有明显的优势。2019年,fu等人提出了一种基于双包层的光纤曲率传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于三包层光纤曲率传感的膝关节角度检测系统,包括角度测量装置、三包层光纤曲率传感器和可穿戴护膝组成,其特征在于:三包层光纤曲率传感器左右两侧的单模光纤SMF分别连接有宽谱光源谱仪、光。

2.根据权利要求1所述的基于三包层光纤曲率传感的膝关节角度检测系统,其特征在于:所述三包层光纤曲率传感器的关键元件是一个三包层光纤和两个单模光纤直连的马赫-曾德尔干涉结构。

3.根据权利要求1所述的基于三包层光纤曲率传感的膝关节角度检测系统,其特征在于:所述三包层光纤曲率传感器:使用光纤熔接机在两个SMF之间熔接三包层光纤,熔接机调为单模-多模模式,放电量为200,放电一次;其...

【技术特征摘要】

1.基于三包层光纤曲率传感的膝关节角度检测系统,包括角度测量装置、三包层光纤曲率传感器和可穿戴护膝组成,其特征在于:三包层光纤曲率传感器左右两侧的单模光纤smf分别连接有宽谱光源谱仪、光。

2.根据权利要求1所述的基于三包层光纤曲率传感的膝关节角度检测系统,其特征在于:所述三包层光纤曲率传感器的关键元件是一个三包层光纤和两个单模光纤直连的马赫-曾德尔干涉结构。

3.根据权利要求1所述的基于三包层光纤曲率传感的膝关节角度检测系统,其特征在于:所述三包层光纤曲率传感器:使用光纤熔接机在两个smf之间熔接三包层光纤,熔接机调为单模-多模模...

【专利技术属性】
技术研发人员:张维东李建新王友华徐华朱晓军
申请(专利权)人:南通大学附属医院
类型:发明
国别省市:

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