针对康复医学中对坐位、站位、卧位等多种精细压力分布及压力平衡评估的需要,采用高密度的压力传感阵列作为传感器,提出了一种超多通道压力传感阵列的高速数据采集方法,并给出了具体电路实现和系统设计。实验对实时采集到的压力传感阵列数据进行压力分布测试,结果显示:对于站位(足底)压力评估的2 288个传感阵列单个压力垫,系统每秒实时采集压力分布图100帧以上;对于卧位(平躺)的4个压力垫,每秒实时采集压力分布图25帧以上,均可以动态实时显示压力分布的变化,满足精细压力分布检测和评估系统的需要。 可以进行精细的压力分布和平衡分析。对于卧位(平躺)的压力分布检测，采用4个压力垫拼接组成更大面积的压力传感阵列。图1压力传感阵列示意2系统设计2．1总体设计系统框图如图2所示，主要包括高速扫描检测电路、信号调理电路、高速数据采集电路、高速USB通信电路以及数据采集与处理程序等几个部分。压力传感-数控切管机切割液压切管机价格低气动切割机倒角机多少钱图2压力传感阵列高速数据采集系统框图2．2高速扫描检测电路对2288个压力传感点，必须设计高速的通道扫描切换电路，才能实时检测出所有通道的压力动态变化本文由张家港切管机网站采集网络资源整理! http://www.qieguanji.cc。本文运用高速模拟开关组成横向和纵向高速模拟开关阵列和，由微控制器STM32的I/O口驱动开关进行通道选择，将2288路压力信号转换为1路电阻信号，进行高速切换检测，设计可大大简化后续信号调理电路和数据采集电路的设计。高速扫描检测电路如图3所示，文中仅只给出了前8路横向、前8路纵向高速模拟开关的电路。图3横向和纵向高速模拟开关(前8路)2．3信号调理电路将电阻信号转换为AD检测范围内的电压信号，并进行信号放大、阻抗匹配等。为了可以在压力分布图上通过不同颜色和分辨能力显示各个传感点的压力分布，设计了如图4所示的高精度DAC电路。由STM32通过SPI接口控制16位的高精度DAC进行D/A转换，输出可调的稳定的电压，并经电压跟随器电路进行信号调理，作为电阻采集电路的电压基准。根据实际压力信号的强弱，调节电压基准值，使得最终采集的电压值和压力值幅度可以调节。图416位高精度DAC和信号调理电路信号调理电路采用精密电阻器Ｒ与压力传感点的电阻器Ｒ＇进行电阻分压，由欧姆定律知Ｒ＇=V/(Vref－V)×Ｒ。电压信号与地组成伪差分信号，差分输入可以使电路只对差模信号放大，而对共模输入信号只起跟随作用，压力传感-数控切管机切割液压切管机价格低气动切割机倒角机多少钱本文由张家港切管机网站采集网络资源整理! http://www.qieguanji.cc