基于圓環式壓力傳感器的可穿戴健康監測設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于可穿戴設備技術領域，涉及自動監測技術方向，具體涉及一種基于圓 環式壓力傳感器的可穿戴健康監測設備。
【背景技術】
[0002] 隨著嵌入式和移動技術的發展，可穿戴設備己經逐漸進入市場。一方面，可穿戴設 備由于其與用戶的身體直接接觸，比其他類型的用戶設備（例如手持式設備）具有更為復 雜的形態，例如，佩戴在用戶的頭部，手部或者軀干部位的可穿戴設備，往往形態差異非常 大，以便于用戶的佩戴。另一方面，可穿戴設備的功能也在朝著精細化分工的方向發展，例 如，可穿戴設備能夠對不同的對象做記錄或感知，包括：環境的濕度、溫度、成分、質量，以 及用戶的體溫、血壓、血氧等等。
[0003] 因此，可穿戴設備的設計走向越來越趨于微型化，方便使用者攜帶和附著皮膚設 置，有智能化手表和智能化穿戴產品問世，但功能單一不能用戶需求，所以多功能的可穿戴 設備的體積大小是一個亟待解決的問題。
【發明內容】
[0004] 根據以上現有技術的不足，本發明提出一種基于圓環式壓力傳感器的可穿戴健康 監測設備，通過使用圓環式壓力傳感器大大減小了監測點的體積，而且監測點時單獨的，可 選擇性的使用，解決了監測點的體積和功能不能同時滿足消費者的問題，具有體積小，測量 精度高，功能多，而且還可以擴展的優點。
[0005] 為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種基于圓環式壓力傳感器的可 穿戴健康監測設備，所述監測設備包括：多個可移動監測點，可移動監測點佩戴在服裝上附 著于皮膚，可移動監測點內設有微處理器和監測待測點受到的壓力大小的圓環式壓力傳感 器，圓環式壓力傳感器連接微處理器，微處理器發送無線信號，圓環式壓力傳感器包括控制 單元、與控制單元分別連接的圓環電容單元組和條狀電容單元組，所述圓環電容單元組用 于測切向力和法向力的大小，所述條狀電容單元組用于測量切向力的方向，所述條狀電容 單元組設置在圓環電容單元組外基板的四角，控制單元連接可移動監測點的微處理器；處 理器，無線連接可移動監測點接收微處理器發送的監測信號，處理器內設有警報單元和閾 值單元，警報單元和閾值連接在處理器，監測信號超過閾值單元設定的值，警報單元發送警 ?艮十言# 〇
[0006] 上述設備中，所述圓環電容單元組包括兩對以上圓環電容單元對，所述圓環電容 單元對包括兩個圓環電容單元，所述條狀電容單元組包括X方向差動電容單元組和Y方向 差動電容單元組，X方向差動電容單元組和Y方向差動電容單元組均包括兩個以上相互形 成差動的電容單元模塊，所述電容單元模塊是由兩個以上的條狀電容單元組成的梳齒狀結 構，每個圓環電容單元和條狀電容單元均包括上極板的驅動電極和下極板的感應電極。所 述每個圓環電容單元的感應電極和驅動電極正對且形狀相同，所述每個條狀電容單元的驅 動電極和感應電極寬度相同，條狀電容單元的驅動電極長度大于感應電極長度，條狀電容 單元的驅動電極長度兩端分別預留左差位S左和右差位δ右，b0驅=b0感+δ右+ δ左，其中b0 ?為條狀電容單元的驅動電極長度，為條狀電容單元的感應電極長度，所述條狀電容單 元的左差位S s =右差位δ φ，
，其中d。為彈性介質厚度，G為彈性介質的 抗剪模量，τ_為最大應力值。所述兩組相互形成差動的電容單元模塊的條狀電容單元的 驅動電極和感應電極沿寬度方向設有初始錯位偏移，錯位偏移大小相同、方向相反。所述圓 環電容單元組包括η個同心圓環電容單元，其t
.其中，aT為平行板的長度， 為圓環電容單元圓環的寬度，a50相鄰兩圓環電容單元之間的電極間距。所述圓環電容單 元組和條狀電容單元組的驅動電極通過一個引出線與控制單元連接，所述圓環電容單元組 的每個圓環電容單元的感應電極單獨引線與控制單元連接，所述X方向差動電容單元組和 Y方向差動電容單元組的電容單元模塊感應電極分別通過一根引出線與控制單元連接。所 述可移動監測點中還設有接收天線和觸發單元，接收天線連接在微處理器上，可移動監測 點通過接收天線充電，觸發單元連接微處理器，觸發單元控制可移動監測點的工作狀態。所 述可移動監測點中還設有接收天線和觸發單元，接收天線連接在微處理器上，可移動監測 點通過接收天線充電，觸發單元連接微處理器，觸發單元控制可移動監測點的工作狀態。所 述處理器中還包括發射天線和電源，電源和發射天線連接處理器，處理器經過發射天線進 行無線充放電。所述處理器中還包括選擇開關，處理器中的選擇開關是對應于每個可移動 監測點設置的，選擇開關無線控制可移動監測點的工作狀態。所述處理器中的警報單元中 設有語音電路和遠程信號電路，處理器通過警報單元的遠程信號電路群發信息給穿戴監測 設備的監護人。
[0007] 本發明有益效果是：本發明中提供可移動監測點佩戴在服裝上監測待測點的受 力情況，根據需要可以增加其他傳感器元件擴展監測點的功能，同時監測點中使用的是圓 環式壓力傳感器，并且通過差動等方法有效解決三維力相互影響，從而使法向與切向轉換 都達到較高的線性、精度與靈敏度。同時監測點中設有天線進行無線充電，方便了充電的過 程，處理器給監測點提供電能的同時也可以自身進行無線充放電。此外，當佩戴者出現意外 或者主動想要發出警報信號的時候，可以群發信息給監護人，也可以取消信息的發送，避免 了錯誤情況導致的人心焦急。
【附圖說明】
[0008] 下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：
[0009] 圖1是本發明的【具體實施方式】的工作結構示意圖。
[0010] 圖2是本發明的【具體實施方式】的同心圓環偏移錯位面積分析圖。
[0011] 圖3是本發明的【具體實施方式】的為外同心圓環錯位對外徑圓分析圖。
[0012] 圖4是本發明的【具體實施方式】的平行板電容的平面設計圖。
[0013] 圖5是本發明的【具體實施方式】的驅動電極的結構圖。
[0014] 圖6是本發明的【具體實施方式】的平板電容板的直角坐標系。
[0015] 圖7是本發明的【具體實施方式】的兩組圓環電容組結構圖。
[0016] 圖8是本發明的【具體實施方式】的差動條狀電容單元的初始錯位圖。
[0017] 圖9是本發明的【具體實施方式】的差動條狀電容單元受力后偏移圖。
[0018] 圖10是本發明的【具體實施方式】的單元電容對的信號差動示意圖。
[0019] 圖11是本發明的【具體實施方式】的平行板電容器剖面結構。
[0020] 圖12是本發明的【具體實施方式】的可移動監測點的工作框圖。
[0021] 圖13是本發明的【具體實施方式】的處理器的工作框圖。
[0022] 圖中1為上PCB基板，2為下PCB基板，3為驅動電極銅箱，4為感應電極銅箱，5為 壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0023] 下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發明的【具體實施方式】如所涉及的各構件 的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及 操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發明的發明構思、技術 方案有更完整、準確和深入的理解。
[0024] 本發明提供一種基于圓環式壓力傳感器的可穿戴健康監測設備，其工作示意圖如 圖1所示，本發明中使用圓環式壓力傳感器組成監測設備從而大大減小監測設備的體積， 通過無線供電，減小了監測點的體積，儲能單元和電源的設定在一定程度上增大了監測設 備的體積。而且可移動監測點通過無線充電和處理器進行連接、數據傳遞，避免了數據線的 繁瑣和使用限制，同時處理器也可以連接到計算機中進行詳細的數據分析，放大數據，在處 理器小小屏幕上查看數據很是勞累。
[0025] 可穿戴的健康監測設備包括多個可移動監測點和處理器，可移動監測點是一個個 單獨的監測點，可卡合服裝中附著在皮膚上，然后無線連接處理器。可移動監測點單獨存在 工作無線連接處理器，可移動監測點可拆卸的貼附在服裝內，而且監測點體積小，厚度薄， 不會造成不適感，使用方便便利，而且可拆卸更換安裝位置，同時也可以自由選擇可監測點 的使用數量。
[0026] 可移動監測點的外形是暗扣形狀，體積小，主要功能是監測待監測點的受力大小， 從而保護帶監測點，老人或傷者穿戴時，從而時刻監測待測點的受力大小，記錄待測點日常 情況，從而保護使用者注意身體。可移動監測點包括采集信號的監測元件和外殼，監測元件 安裝在外殼內，外殼保護監測元件的同時還可