基于三維界面應(yīng)力傳感器的微電容陣列測(cè)量方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、截肢表面與假肢接口之間的應(yīng)力分布以及足底應(yīng)力分布對(duì)醫(yī)學(xué)研究有重大意義。為了測(cè)量這兩種界面應(yīng)力,利用平板電容和 PDMS超彈塑性材料研發(fā)了能夠同時(shí)測(cè)量正壓力和剪切力的界面應(yīng)力傳感器,該傳感器為微電容傳感器,其電容輸出值為pF級(jí)別,其變化量將達(dá)到fF級(jí)別,所以設(shè)計(jì)研發(fā)分辨率能夠達(dá)到fF級(jí)別的微電容測(cè)量電路顯得尤為重要。
　　本文基于AD7142-1設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了用于三維界面應(yīng)力傳感器的微電容測(cè)量電路,該測(cè)量電路能夠測(cè)量20pF-1fF范

2、圍內(nèi)微電容,最大分辨率達(dá)到4fF。同時(shí)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了微電容陣列測(cè)量電路,可實(shí)現(xiàn)對(duì)8×8路微電容陣列的實(shí)時(shí)測(cè)量。該系統(tǒng)主要分為硬件測(cè)量電路以及上位機(jī)顯示兩部分,可以完成對(duì)微電容陣列的測(cè)量以及與上位機(jī)顯示的通信。微電容采用的是平板電容式的傳感器,對(duì)其施加外力所引起的電容變化量經(jīng)過AD7142-1轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字量通過I2C串行通信總線口輸出,MSP430G2553單片機(jī)對(duì)輸出的電容變化量進(jìn)行處理,并通過串口總線與上位機(jī)通信,在LabVIEW界