专利名称：一种测量装置、衣物及测量带的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及应变传感领域，尤其涉及一种测量装置、衣物及测量带。
背景技术：
随着传感器材料技术的不断发展，出现了一 种新型的应变传感器，可测量由于机械应力或热应力或两者的组合而导致的物体尺寸变化。特别是使用涂覆在弹性织物上的导电弹性体复合物作为应变/压力传感器。在中国专利(申请号200910137579. 5)中即公开了制备织物应变传感器敏感单元的加工方法和采用该种方法加工制成的织物应变传感器敏感单元。但是弹性织物本身对弹性敏感，在加工成传感器部件时不易精确控制其应力感应区域，使得在测量时无法控制测
量精度。

实用新型内容本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种测量装置、衣物及测量带。可以在应力测量装置的加工过程及成品中中精确控制柔性织物的应力感应区域，以便精确控制测量的精确。为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种测量装置，所述测量装置包括柔性织物传感器，以及在所述柔性织物传感器下层或上下层的一个或多个柔性基材；其中，所述柔性基材通过缝纫、粘结、魔术贴、铆接方式中的一种或多种与所述柔性织物传感器连接；所述柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层，且在所述柔性织物的应力感应区域无粘结覆盖的固定层，在所述柔性织物的应力感应区域旁的固定区域有粘结覆盖的固定层，所述固定层的应变小于所述柔性织物。另一方面，本实用新型实施例提供了一种衣物，包括如上所述的测量装置。其中，所述衣物为健美服或泳衣，在所述衣物的一个或多个运动测量部位分别包括有测量装置。再一方面，本实用新型实施例还提供了一种测量带，包括如上所述的测量装置，与所述测量装置两侧分别连接的两个延伸部分，分别与所述延伸部分的另一侧连接的两个扣接部分。其中，所述延伸部分通过缝纫、粘结、魔术贴、铆接方式中的一种或多种与所述测
量装置连接。所述测量带为腹带、臂带、腿带、呼吸检测带中的任一种。在本实用新型实施例中，在测量装置中设置柔性织物传感器，这种柔性织物传感器中在弹性的传感应力的柔性织物层上覆盖粘结上一层弹性较低或无弹性的固定层，并且该固定层在柔性织物的应力感应区域没有覆盖，这样，既可以保证柔性织物的应力感应区域感应应力，又可以使得柔性织物的其他区域无形变或仅产生较小的形变，方便将柔性织物与整个传感系统的其他部分进行连接。在测量装置中应用这种结构，可以精确的测量沿带子延伸方向的应力变化。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本实用新型实施例中的测量装置的一个具体结构示意图；图2是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的一个组成结构的正面示意图；图3是图2中的柔性织物传感器的侧面示意图；图4是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的另一个组成结构的正面示意图；图5是图4中的柔性织物传感器的侧面示意图；图6是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的导线连接的一个具体结构示意图；图7是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的导电扣连接的一个具体结构示意图；图8是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的柔性织物为C形的一个具体结构示意图；图9是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的柔性织物为C形的另一个具体结构示意图；图10是本实用新型实施例中的柔性织物传感器半成品的镂空图案的一个具体示意图；图11是本实用新型实施例中的测量带的一个具体组成示意图；图12是本实用新型实施例中的测量带的另一个具体组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。现有的柔性织物传感器仅给出了柔性织物的制备方法,并没有给出柔性织物传感器的导电与机械连接的整体设计，也没有给出其应用于具体测量装置时的连接涉及方案。本实用新型实施例公开了一种测量装置，其中采用了利用可靠的固定柔性织物的方法形成的柔性织物传感器，同时还提供了柔性织物传感器的导电连接和与测量装置其他部分连接的方案。以下分别结合具体实施例进行描述。在本实用新型的一个具体实施例中的测量装置，如图I所示，其包括柔性织物传感器100，以及在所述柔性织物传感器下层或上下层的一个或多个柔性基材200 ;其中，所述柔性基材通过缝纫、粘结、魔术贴、铆接方式中的一种或多种与所述柔性织物传感器连接；所述柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层，且在所述柔性织物的应カ感应区域无粘结覆盖的固定层，在所述柔性织物的应カ感应区域旁的固定区域有粘结覆盖的固定层，所述固定层的应变小于所述柔性织物。图I中的柔性织物传感器已经连接了信号传导线。如图2和3所示，为本实用新型实施例中的ー种柔性织物传感器正面和侧面图，该柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层I、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层
2;其中，在所述柔性织物I的应カ感应区域10无粘结覆盖的固定层，在所述柔性织物的应カ感应区域10旁的固定区域有粘结覆盖的固定层2 ;所述固定层 的应变小于所述柔性织物。上述固定层为非弾性机织物。由于固定层的应变小于柔性织物，当柔性织物受应力作用而产生形变时，则保证形变都发生在无粘附有固定层的应カ感应区域。这样，通过控制固定层不覆盖于柔性织物的区域，就可以精确的控制应カ感应区域的大小，最終实现应力的精确测量。当然，图2、3中所示的应カ感应区域的形状仅为ー种示例，也可以有其他的形状，如图4和5，则为另一种柔性织物传感器的正面和侧面图。如图6所示，为本实用新型实施例中的柔性织物的导电连接方式中ー种(本例中为导线缝纫连接到织物中)的示例,本例中示意为通过缝纫连接的导线300进行导电连接。当然还可以有其他的导电连接方式，如，在所述应カ感应区域沿应变方向的两侧粘结、机械夹持、缝纫连接导电扣；或在所述应カ感应区域沿应变方向的两侧的固定区域粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣等，所述导线或导电扣与所述柔性织物导电连接。如图7所示，为在应カ感应区域沿应变方向的两侧的固定区域机械夹持导电扣的示例，然后该导电扣再与导线300连接。该导电扣可以设计成凸凹扣的形式，在需要測量时将凸凹扣扣合，不需要测量时，则可将凸凹扣分离，图7中为扣合的情形。本发明人在实际使用过程中还发现，由于一般应カ都来自对应的两侧，使得在安置传感器时其导电端一般位于应カ感应部分沿应カ方向的两侧，这样设计不利于传感器后续电路的布置，即其两端导线总有一端的导线要沿应カ方向布置。为此，如图8、9所示，本实用新型实施例中的柔性织物传感器中，所述柔性织物层的织物可为C形，C形的上下两臂为应カ感应区域；所述固定层固定在C形的起点和终点侧和C形的左侧弯曲侧；所述固定层的应变小于所述柔性织物。其中，在所述C形的起点和终点侧的两端点粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣。所述固定层为非弾性机织物。这样，在设计导电端，及其后续电路时，可将其都设计在应カ方向的ー侧，減少导电线路对应カ测量的影响。考虑该思路，上述的柔性织物层的织物形状也可以是其他的类似C形的形状，如旋转90度后的U形、V形等，只要是可以实现，既可测量应力方向的应变，又可是两导电端位于沿应力方向的一端既可。在生产本实用新型实施例中的柔性织物传感器时，其半成品可包括如下结构 传感应カ的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层；其中，所述固定层上有镂空图案，所述镂空图案的镂空部分对应柔性织物的应カ感应区域；所述固定层的应变小于所述柔性织物。S卩，在生产传感器的过程中，可以一次性制成较大面积的柔性织物，再将该织物与镂空的固定层高粘结为两层结构。通过适当设计固定层的镂空图案，只要随后对该两层结构进行剪裁就可以获得多个柔性织物传感器的应力传感部分。如图10所示，为固定层的镂空图案的一种示例，其中镂空部分的形状、大小和各镂空部分的间隔都可以根据实际需要进行调整和设计。同时，在具体生产实践中，也可以将图10所示的镂空图案设计为上述的C形等。在本实用新型实施例中，在弹性的传感应力的柔性织物层上覆盖粘结上一层弹性较低或无弹性的固定层，并且该固定层在柔性织物的应力感应区域没有覆盖，这样，既可以保证柔性织物的应力感应区域感应应力，又可以使得柔性织物的其他区域无形变或仅产生较小的形变，方便将柔性织物与整个传感系统的其他部分进行连接。同时，本实用新型实施例还提供了在柔性织物上进行导电连接，以便进行感应信号传感的方式。其中，上述的测量装置可设置在衣物中，在所述衣物的一个或多个运动测量部位分别包括有测量装置。如，可设计一健美服，在健美服的不同部位设置一个或多个柔性织物 传感器，以便检测过程中身体不同部位的扩张收缩过程；或设置在泳衣，以检测游泳过程中身体不同部位的扩张收缩过程。如图11所示，本实用新型实施例中的测量装置还可以设置在测量带中，该测量带包括如上所述的测量装置500，与所述测量装置两侧分别连接的两个延伸部分50，分别与所述延伸部分的另一侧连接的两个扣接部分52。其中，延伸部分通过缝纫、粘结、魔术贴、铆接方式中的一种或多种与所述柔性织物传感器连接。该测量带具体可设计为腹带、臂带、腿带，以检测运动过程中腹部的扩张收缩过程、上肢或腿部肌肉的扩张收缩过程等。也可以作为呼吸检测带，在胸腹位置，检测呼吸过程中的胸腹扩张收缩过程。如图12所示，为本实用新型实施例中的另一种测量带，在中间的弹性装置(即上述的测量装置)中设置有柔性织物传感器以及用于传感器数据采集与发射的无线模块，即采集器62，通过扣接或者其它机械固定的方法将模块固定在测量带的弹性带正面64上，在弹性装置两端顺序设置有弹性部分和扣接部分，在测量带两端的内侧还设置有弹性魔术贴60，以便这两端在使用时进行连接，固定在人体等的相应位置上。通过采用上述设计，可以将柔性织物传感器适当的设置在诸如衣物等生活用品中，用于人体运动测量。以上所描述的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
权利要求1.一种测量装置，其特征在于，所述测量装置包括柔性织物传感器，以及在所述柔性织物传感器下层或上下层的ー个或多个柔性基材； 其中，所述柔性基材通过缝纫、粘结、魔术贴、铆接方式中的ー种或多种与所述柔性织物传感器连接； 所述柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层，且在所述柔性织物的应カ感应区域无粘结覆盖的固定层，在所述柔性织物的应カ感应区域旁的固定区域有粘结覆盖的固定层，所述固定层的应变小于所述柔性织物。
2.如权利要求I所述的测量装置，其特征在于，所述柔性织物层的织物为C形，C形的上下两臂为应カ感应区域，所述固定层固定在C形的起点和终点侧和C形的左侧弯曲侧，所述固定层的应变小于所述柔性织物。
3.如权利要求I或2所述的测量装置，其特征在于，在所述应カ感应区域沿应变方向的两侧粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣。
4.如权利要求I或2所述的测量装置，其特征在干，在所述应カ感应区域沿应变方向的两侧的固定区域粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣，所述导线或导电扣与所述柔性织物导电连接。
5.如权利要求4中任一项所述的測量装置，其特征在于，所述固定层为非弾性机械织物，所述柔性基材为可拉伸的柔性材料。
6.ー种衣物，其特征在于，包括如权利要求I至5中任一项所述的測量装置。
7.如权利要求6所述的衣服，其特征在于，所述衣物为健美服或泳衣，在所述衣物的一个或多个运动測量部位分别包括有測量装置。
8.ー种测量带，其特征在于，包括如权利要求I至5中任一项所述的測量装置，与所述測量装置两侧分别连接的两个延伸部分，分别与所述延伸部分的另ー侧连接的两个扣接部分。
9.如权利要求8所述的测量带，其特征在于，所述延伸部分通过缝纫、粘结、魔术贴、铆接方式中的一种或多种与所述测量装置连接。
10.如权利要求8或9所述的测量带，其特征在于，所述测量带为腹帯、臂带、腿带、呼吸检测带中的任ー种。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种测量装置和测量带，该测量装置包括柔性织物传感器，以及在所述柔性织物传感器下层或上下层的一个或多个柔性基材；其中，所述柔性基材通过缝纫、粘结、魔术贴、铆接方式中的一种或多种与所述柔性织物传感器连接；所述柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层，且在所述柔性织物的应力感应区域无粘结覆盖的固定层，在所述柔性织物的应力感应区域旁的固定区域有粘结覆盖的固定层，所述固定层的应变小于所述柔性织物。采用本实用新型可以在测量装置和测量带中适当的固定柔性织物传感器，并在该柔性织物传感器中精确控制柔性织物的应力感应区域，以便提高测量的精确性。
文档编号G01L5/00GK202793663SQ20122004978
公开日2013年3月13日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者王广峰, 王杨勇 申请人:安德润普科技开发(深圳)有限公司, 安润普有限公司