实时测量表面压力及分布状态的方法

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实时测量表面压力及分布状态的方法

摘要：在人们的日常生活及工业生产中，表面压力的测量与分析都起着至关重要的作用，如何及时、快速、准确、便捷的获得表面压力的相关数据成为困扰人们的一大难题。我们通过对美国SPI公司的表面压力实时测量与分析系统的使用原理及操作方法的总结，给大家提供一种高科技且经济有效的测量表面压力的手段，作为参考。

一、概述

压力分布的测量和分析，在各行各业的研究和发展中都起着极其重要的作用，例如：汽车行业中，研究座椅的舒适性，需要测量人体对座椅的压力分布；为提高轮胎的性能，需要测量轮胎与地面的接触轮廓和压力分布；为确保车门的密封性，需要测量车门密封垫在关门时的受力分布；医疗领域中，牙科医生要诊断病人的牙齿咬合状况，需要测量病人上下牙齿间的咬合力大小和分布，等等。以往需要反复进行实验，不断积累数据，才能某种程度上解决这些问题，效率低，成本也比较高。基于以上需求，美国SPI公司开发一种经济、高效、精确、快速、直观的压力分布测量工具，即Tactilus动态压力实时测量与分析系统。

二、Tactilus“电子感压垫”原理介绍

Tactilus动态压力测量与分析系统，俗称“电子感压垫”，是一种基于矩阵设计的表面压力“触觉传感器”系统，其表面每2mm就分布着一个压力传感器，由大量密密麻麻的传感器组成的Tactilus感压垫就像被测物表面所覆盖的“电子皮肤”，而且测量精度不会受到电磁干扰、 温度以及湿度的影响，以及配套功能强大的基于Windows的压力分析与处理软件。可以协助您：记录并解析任意接触表面上任一时刻的压力分布轮廓及压力数值大小！

三、Tactilus“电子感压垫”测量表面压力方法与技巧

上图是Tactilus表面压力实时测量系统的整体配置结构图，主要由数据感测端、数据采集器及数据分析软件三部份。下面，我们就以设计床垫时，对人体压力分布的测量与分析为例，告诉大家如何使用Tactilus表面压力实时测量系统。

首先，我们将Tactilus电子感压垫平铺到床垫上，然后，将其与电子控制盒及电脑连接，接口是USB的，连接非常方便。

然后在电脑上安装分析软件：点击安装应用程序后，只要按屏幕上提示进行操作就可以啦！需要注意的是一定要选择接受默认设置，即“keep the default settings”。安装完成后，点击结束，就可以直接运行了。实际操作时，运行软件前一定要确认感压垫的USB线已与电脑连接上。

接下来点击“File-New-Sensor arrays—BT50……８”,然后按“OK”，就可以读入数据啦。“BT50……８”就是你感压垫的编号。这时，你可以选择“Scan Mode”，也可以选择“Record Mode”,看你自己的需要，如果后期要对数据进行分析，就选择后者。这里，我们选择了“Record Mode”。此时，测试人员，可以平躺到感压垫上，

然后点“ ”，就开始实时读入数据了，在电脑上可以看到下图：

然后保存数据。点击“Edit-Select-All”可以导出所有数据，然后点击“Tools-Exportto Excel”,就会自动生成EXCEL文件啦。

打开已存在的工程，可以对其进行一系列的分析，如下图的功能：

四、Tactilus“电子感压垫”应用综述

进行各种人类环境工程学优化设计，如优化汽车车门的密封设计；对汽车驾驶员座椅、油门及刹车踏板、方向盘等进行优化设计；风挡雨刷性能的优化设计等；床垫、轮椅及其它如航空座椅、公共场所座椅的优化设计；LCD显示器表面受压分析；电子元件如CPU与散热器之间的装配应力分析；晶圆表面抛光机的抛光头表面压力测量与分析等。