一种测牙齿压力分布的测量系统

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1、第24卷第6期机电产品开发与创新Vol．24,No．6·测试与控制2011年11·月Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsNov．,2011文章编号：1002－6673（2011）06－130－03一种测牙齿压力分布的测量系统12黄榕熙，胡国清（1.厦门海洋职业技术学院机电工程系，福建厦门361100；2.厦门大学机电工程系，福建厦门361005）摘要：介绍了一种能测牙齿咬合力大小与分布的测量系统；利用导电橡胶的压阻特性设计了一测力传感器阵列，叙述了传感器阵列的结构和制造

2、方法，设计了调理电路，数据采集卡采用USB-6009；软件以LabVIEW为平台，设计了数据采集模块、分析处理与显示模块。通过实验，验证了系统的可行性。关键词：压力分布；导电橡胶；智能传感器；LabVIEW中图分类号：TP206+.1文献标识码：Adoi:10.3969/j.issn.1002-6673.2011.06.052DesignofPressureDistributionMeasurementSystemforToothHUANGRong-Xi1，HUGuo-Qing2(1.DepartmentofMechanicalandE

3、lectricalEngineering，XiamenOceanCollege，XiamenFujian361100，China；2.DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，XiamenUniversity，XiamenFujian361005，China）Abstract：Thispaperdescribesameasurementsystemwhichisusedfordentalbiteforceanditsdistribution.Asenorarrayisdesignedb

4、asedonthepress-resistivepropertyoftheconductiverubber,itsstructureandmanufacturingmethodaredescribedhere.Thesignalprocesscircuitforsensorarrayisdesigned,too.TheDataAcquisitioncardwhichcalledUSB-6009fromNICorporationisadopted.ThesystemsoftwareisprogramedbyLabVIEWplatform,

5、whichincludesdataacquireblock,dataprocessblockanddisplayblock.Thesystemisverifiedtopassbyexperimentsatlast.Keywords：pressuredistribution；conductiverubber；intelligentsensor；LabVIEW并通过分析处理得到各传感器力的大小并把力的大小及0引言分布在电脑上显示出来。咬合接触是牙齿、牙周组织、下颌以及相关的神经计算机肌肉协同作用的结果[1]。由于形态与功能不调所引起的口La

6、bVIEW颌系统功能紊乱称为咬合病[2,3]。牙齿上下齿间咬合力的测力阵列调理电路采集卡信号采集大小和分布特性是牙科医生诊断病人牙齿咬合状况的重非线性校正传感器非线性拟合结果信号分析处理要依据之一[2～4]。本文设计了一种可以同时测量多对牙齿咬合力大小与分布的测量系统。结果显示图1压力分布测量系统1系统总体结构在LabVIEW分析处理的过程中涉及智能传感器系系统的总体方案如图1所示，当牙齿咬力施加在传统的非线性校正，用到了传感器的非线性拟合结果。感器阵列上时，阵列中的导电橡胶因感受压力而产生电2系统硬件阻变化，通过调理电路把电阻变化转换

7、为电压变化，计算机上的LabVIEW通过采集卡得到电路中的电压变化，系统硬件包括测咬合力的传感器阵列、调理电路和采集卡。收稿日期：2011－10－192.1传感器测力阵列作者简介：黄榕熙（1983-），男，福建莆田人，硕士研究人的牙齿一般最多有16对，因为实验条件的限制生，助教。从事机电一体化、传感器研究；胡国清，厦门大等，本文设计的传感器阵列只有8个传感器，但原理可学机电工程系教授、博导。研究方向：机电一体化与自动化装备技术、高温检测与高温传感器、微机电系统(MEMS)、以推广到16对。8个传感器的大小和分布参考一个医用工业自动化与工

8、业机器人、流体传动与控制。牙齿模型。传感器具体构造如图2所示，主要由几层构130·测试与控制·1成，1层为透明硅橡胶1.硅橡胶片2片，用来当传感器阵列x传感器及u微型计算机y=x2.漆包线其调理电路A/D/