基于圆环式压力传感器的可穿戴健康监测设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于可穿戴设备技术领域，涉及自动监测技术方向，具体涉及一种基 于圆环式压力传感器的可穿戴健康监测设备。
【背景技术】
[0002] 随着嵌入式和移动技术的发展，可穿戴设备己经逐渐进入市场。一方面，可穿戴设 备由于其与用户的身体直接接触，比其他类型的用户设备（例如手持式设备）具有更为复 杂的形态，例如，佩戴在用户的头部，手部或者躯干部位的可穿戴设备，往往形态差异非常 大，以便于用户的佩戴。另一方面，可穿戴设备的功能也在朝着精细化分工的方向发展，例 如，可穿戴设备能够对不同的对象做记录或感知，包括：环境的湿度、温度、成分、质量，以 及用户的体温、血压、血氧等等。
[0003] 因此，可穿戴设备的设计走向越来越趋于微型化，方便使用者携带和附着皮肤设 置，有智能化手表和智能化穿戴产品问世，但功能单一不能用户需求，所以多功能的可穿戴 设备的体积大小是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 根据以上现有技术的不足，本实用新型提出一种基于圆环式压力传感器的可穿 戴健康监测设备，通过使用圆环式压力传感器大大减小了监测点的体积，而且监测点时单 独的，可选择性的使用，解决了监测点的体积和功能不能同时满足消费者的问题，具有体积 小，测量精度高，功能多，而且还可以扩展的优点。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种基于圆环式压力传感器 的可穿戴健康监测设备，所述监测设备包括：多个可移动监测点，可移动监测点佩戴在服 装上附着于皮肤，可移动监测点内设有微处理器和监测待测点受到的压力大小的圆环式压 力传感器，圆环式压力传感器连接微处理器，微处理器发送无线信号，圆环式压力传感器包 括控制单元、与控制单元分别连接的圆环电容单元组和条状电容单元组，所述圆环电容单 元组用于测切向力和法向力的大小，所述条状电容单元组用于测量切向力的方向，所述条 状电容单元组设置在圆环电容单元组外基板的四角，控制单元连接可移动监测点的微处理 器；处理器，无线连接可移动监测点接收微处理器发送的监测信号，处理器内设有警报单元 和阈值单元，警报单元和阈值连接在处理器，监测信号超过阈值单元设定的值，警报单元发 送警报信号。
[0006]上述设备中，所述圆环电容单元组包括两对以上圆环电容单元对，所述圆环电容 单元对包括两个圆环电容单元，所述条状电容单元组包括X方向差动电容单元组和Y方向 差动电容单元组，X方向差动电容单元组和Y方向差动电容单元组均包括两个以上相互形 成差动的电容单元模块，所述电容单元模块是由两个以上的条状电容单元组成的梳齿状结 构，每个圆环电容单元和条状电容单元均包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。所 述每个圆环电容单元的感应电极和驱动电极正对且形状相同，所述每个条状电容单元的驱 动电极和感应电极宽度相同，条状电容单元的驱动电极长度大于感应电极长度，条状电容 单元的驱动电极长度两端分别预留左差位S左和右差位S右，b0驱=b0感+S右+ 5左，其中b0 ?为条状电容单元的驱动电极长度，为条状电容单元的感应电极长度，所述条状电容单 元的左差位右差位，且§&之其中d。为弹性介质厚度，G为弹性介质的 抗剪模量，为最大应力值。所述两组相互形成差动的电容单元模块的条状电容单元的 驱动电极和感应电极沿宽度方向设有初始错位偏移，错位偏移大小相同、方向相反。所述圆 环电容单元组包括n个同心圆环电容单元，其中
其中，aT为平行板的长度，r 0为圆环电容单元圆环的宽度，a5 0相邻两圆环电容单元之间的电极间距。所述圆环电容单 元组和条状电容单元组的驱动电极通过一个引出线与控制单元连接，所述圆环电容单元组 的每个圆环电容单元的感应电极单独引线与控制单元连接，所述X方向差动电容单元组和 Y方向差动电容单元组的电容单元模块感应电极分别通过一根引出线与控制单元连接。所 述可移动监测点中还设有接收天线和触发单元，接收天线连接在微处理器上，可移动监测 点通过接收天线充电，触发单元连接微处理器，触发单元控制可移动监测点的工作状态。所 述可移动监测点中还设有接收天线和触发单元，接收天线连接在微处理器上，可移动监测 点通过接收天线充电，触发单元连接微处理器，触发单元控制可移动监测点的工作状态。所 述处理器中还包括发射天线和电源，电源和发射天线连接处理器，处理器经过发射天线进 行无线充放电。所述处理器中还包括选择开关，处理器中的选择开关是对应于每个可移动 监测点设置的，选择开关无线控制可移动监测点的工作状态。所述处理器中的警报单元中 设有语音电路和远程信号电路，处理器通过警报单元的远程信号电路群发信息给穿戴监测 设备的监护人。
[0007] 本实用新型有益效果是：本实用新型中提供可移动监测点佩戴在服装上监测待 测点的受力情况，根据需要可以增加其他传感器元件扩展监测点的功能，同时监测点中使 用的是圆环式压力传感器，并且通过差动等方法有效解决三维力相互影响，从而使法向与 切向转换都达到较高的线性、精度与灵敏度。同时监测点中设有天线进行无线充电，方便了 充电的过程，处理器给监测点提供电能的同时也可以自身进行无线充放电。此外，当佩戴者 出现意外或者主动想要发出警报信号的时候，可以群发信息给监护人，也可以取消信息的 发送，避免了错误情况导致的人心焦急。
【附图说明】
[0008] 下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0009] 图1是本实用新型的【具体实施方式】的工作结构示意图。
[0010] 图2是本实用新型的【具体实施方式】的同心圆环偏移错位面积分析图。
[0011] 图3是本实用新型的【具体实施方式】的为外同心圆环错位对外径圆分析图。
[0012] 图4是本实用新型的【具体实施方式】的平行板电容的平面设计图。
[0013] 图5是本实用新型的【具体实施方式】的驱动电极的结构图。
[0014] 图6是本实用新型的【具体实施方式】的平板电容板的直角坐标系。
[0015]图7是本实用新型的【具体实施方式】的两组圆环电容组结构图。
[0016]图8是本实用新型的【具体实施方式】的差动条状电容单元的初始错位图。
[0017]图9是本实用新型的【具体实施方式】的差动条状电容单元受力后偏移图。
[0018]图10是本实用新型的【具体实施方式】的单元电容对的信号差动示意图。
[0019] 图11是本实用新型的【具体实施方式】的平行板电容器剖面结构。
[0020] 图12是本实用新型的【具体实施方式】的可移动监测点的工作框图。
[0021] 图13是本实用新型的【具体实施方式】的处理器的工作框图。
[0022] 图中1为上PCB基板，2为下PCB基板，3为驱动电极铜箱，4为感应电极铜箱，5为 压力传感器。
【具体实施方式】
[0023] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的【具体实施方式】如所涉及的各 构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工 艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明 构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0024] 本实用新型提供一种基于圆环式压力传感器的可穿戴健康监测设备，其工作示意 图如图1所示，本实用新型中使用圆环式压力传感器组成监测设备从而大大减小监测设备 的体积，通过无线供电，减小了监测点的体积，储能单元和电源的设定在一定程度上增大了 监测设备的体积。而且可移动监测点通过无线充电和处理器进行连接、数据传递，避免了数 据线的繁琐和使用限制，同时处理器也可以连接到计算机中进行详细的数据分析，放大数 据，在处理器小小屏幕上查看数据很是劳累。
[0025] 可穿戴的健康监测设备包括多个可移动监测点和处理器，可移动监测点是一个个 单独的监测点，可卡合服装中附着在皮肤上，然后无线连接处理器。可移动监测点单独存在 工作无线连接处理器，可移动监测点可拆卸的贴附在服装内，而且监测点体积小，厚度薄， 不会造成不适感，使用方便便利，而且可拆卸更换安装位置，同时也可以自由选择可监测点 的使用数量。
[0026] 可移动监测点的外形是暗扣形状，体积小，主要功能是监测待监测点的受力大小， 从而保护带监测点，老人或伤者穿戴时，从而时刻监测待测点的受力大小，记录待测点日常 情况，从而保护使用者注意身体。可移动监测点包括采集信号的监测元件和外壳，监测元件 安装在外壳内，外壳保护监测元件的同时还可以拆卸地卡合贴附安装于服装上，监测元件 的一面附着于皮肤，另一面隐藏在外壳内。
[0027]可移动监测点内的监