专利名称：检测针刺手法的光栅传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光栅传感器，特别在针刺手法教学和科研过程中应用光电转化的方法采集针刺手法的数据用于其量化和规范化的研究。
背景技术：
针刺手法是在针灸理论指导下的实践性很强的一门技术，是提高针灸临床疗效的重要环节。在长期的针灸医疗实践中，各针灸医家通过研习古代文献结合自己的临床实践，从而形成了具有各自特色的针刺手法。但传统针刺手法的研究多偏重于理论上的探讨，而缺乏比较客观化的研究，导致针灸手法临床和科学研究无统一标准，使针刺手法的规范化进程缓慢。为了能进一步满足科研、教学和临床的需要，解决长期以来在针灸教学中无法对学生进行手法练习和操作考核的问题，同时为受试者的手法在临床技能检验过程中提供了测试结果的可比性和重复性，必须有一种能对针刺手法进行数据采集的光栅传感器，为针刺手法的量化测定于针刺效应的相关分析研究提供参考依据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测针刺手法的光栅传感器，在针刺手法操作时，毫针插入进针孔通过提插和捻转的机械运动，使提插和捻转的光栅旋转被光电管接收产生电信号，并通过接口电路(USB)输送给计算机进行针刺手法数据处理，供教学与科研使用。
为达上述目的，本发明的针刺手法的光栅传感器，由转轴、捻转光栅、提插光栅、提插滚轴、橡皮压轮、芯片、红外发光二极管和红外接收二极管等组成，其特点是针刺手法光栅传感器，能采集针刺手法的提插与捻转的信息，通过光栅的运动会转换电信号。其结构是有一竖直向下的转轴并与固定轴套套接，其顶端有一暴露在外的进针孔，在针刺手法操作时可插进毫针，在转轴的下方1/3处套装有捻转光栅并固定，在捻转光栅的左上方装置有一个红外发光二极管，在其下方有一个红外接收二极管，用于采集毫针插入针孔带动转轴作捻转手法时光电转化信号。在转轴的下端毫针出口处横置一根表面套有橡皮的提插滚轴，在提插滚轴右端安装了一提插光栅，在其左右方装置有红外发光二极管和红外接收二极管。在提插滚轴的上方固定有一橡皮压轮，当毫针穿过转轴进入提插滚轴与橡皮压轮之间，再通过毫针提插运动带动提插滚轴使提插光栅转动，同时由红外接收二极管采集毫针提插运动的光电信号。
本发明的优越功效是结合接口电路、单片机、运行软件和计算机应用，在针刺手法操作时，可通过该传感器采集提插手法和捻转手法的参数。同时也能分列采集、提插和捻转手法的参数信号。该针刺手法传感器能用于学生在针灸临床实习前的模拟练习针刺的各种手法，为针灸治疗前的实例提供手段。该针刺手法传感器还能用于针灸实验，把各种针刺手法的波形通过计算机处理后显示出来，并由数据库将手法的信息保存，供实验分析。
图1为本发明的结构图。
图2为本发明的电路连接图。
附图中标号说明1—毫针；2—转轴；3—捻转光栅；4—提插光栅；5—橡皮压轮；6、20—红外发光二极管D1、D2；7、19—红外接收二极管Q1、Q2； 8—插座；9—弹簧；10—芯片；11—固定座； 12、14—电阻R1、R2；13—电容C1；15—毫针；16—固定板； 17—提插滚轴；18—轴套； 21—轴套；22—电路板； 23—底板。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的结构作进一步说明首先请参阅附图所示，本发明由转轴2、捻转光栅3、提插光栅4、提插滚轴17、橡皮压轮6、红外发光二极管6，20、红外接收二极管7，19、芯片10、电路底板22等组成，其中，转轴2为一空心管，管内填满硅橡胶而成，竖直向下装置在电路底板22的中部上方，顶端有一暴露在外的进针小孔，在针刺手法操作时，毫针1插入其中，转轴2两端与两轴套21套接，轴套21与电路底板22固定连接；在转轴2下方1/3处装置有捻转光栅3，捻转光栅3为一圆盘，边圆占有一定程序排列的孔，在捻转光栅3左上方装置有一红外发光二极管20，其下方有一红外接收二极管19，用于采集毫针1插入端口小孔带动转轴2作捻转手法时光电转化信号。在转轴2下端毫针1出口处，横置一提插滚轴17，提插滚轴17两端与两轴套18套接，轴套18与电路底板22固定连接；在提插滚轴17右端装置了一提插光栅4，在其右方装有一红外发光二极管6，左方装有一红外接收二极管7；在提插滚轴17上方固定有一橡皮压轮5，当毫针1穿过转轴2后插入提插滚轴17和橡皮压轮5之间，再通过毫针1提插运动带动提插滚轴17使提插光栅4转动，同时由红外接收二极管采集毫针1提插运动的光电信号。在提插滚轴17和橡皮压轮5下方设置有一固定板16；弹簧9横装在固定板16和轴套18之间；在固定板16下方装有一芯片10，芯片型号为SMC520，芯片10右方装有插座8，下方有一固定座11，用于与外壳连接，固定座11左侧装有一电容C1、13，电容C1、13左右上方装有电阻R1、R212、14；电路底板22用螺钉与底板23连接，最后由外壳(途中未示)用螺栓与固定座11的螺孔连接固紧，以保护光栅传感器。图2为本发明的电路连接图。其中，红外发光二极管D1与D2串联，连接电阻R2和电容C1后接地，阳极接+5V。红外接收二极管Q1、Q2的集电极接+5V，Q1、Q2的发射极分别与芯片10SMC520的X1、X2和Y1、Y2连接。芯片的VDD经电阻R1后与+5V连接。芯片的VDD经电阻R1后+5连接。芯片的Z2和DATA作为接口输出。
权利要求
1.一种检测针刺手法的光栅传感器，主要由转轴(2)、捻转光栅(3)、提插光栅(4)、提插滚轴(17)、橡皮压轮(5)、红外发光二极管(6、20)、红外接收二极管(7、19)、芯片(10)和电路底板(22)等组成，其特征在于一转轴(2)为一空心管，管内填满硅橡胶，竖直向下装置在电路底板(22)的中部上方，其顶部有一暴露在外的进针小孔，毫针(1)插入其中，转轴(2)两端与两轴套(21)套接，轴套(21)与电路底板(22)固定连接；一捻转光栅(3)，装置在转轴(2)下方1/3处；在捻转光栅(3)左上方设置有一红外发光射二极管(20)、下方有一红外接收二极管(19)；一提插滚轴(17)，横置在转轴(2)下端毫针(1)出口处，提插滚轴(17)两端与两轴套(16)套接，轴套(16)与电路底板(22)固定连接；一提插光栅(4)装置在提插滚轴(17)右方端部；在提插光栅(4)右方装有一外红外发光二极管(6)，其左方装有一红外接收二极管(7)；一橡皮压轮(5)，装置在提插滚轴(17)上方，毫针(1)穿过转轴(2)后插入提插滚轴(17)与橡皮压轮(5)之间。
2.根据权利要求1所述的检测针刺手法的光栅传感器，其特征在于所述的捻转光栅(3)和提插光栅(4)为一圆盘，圆盘上占有一定程序排列的孔。
3.根据权利要求1所述的检测针刺手法的光栅传感器，其特征在于在提插滚轴(17)和橡皮压轮(5)下方装有一固定板(16)。
4.根据权利要求1所述的检测针刺手法的光栅传感器，其特征在于一弹簧(9)横装在固定板(16)和轴套(18)之间。
5.根据权利要求1所述的检测针刺手法的光栅传感器，其特征在于一固定座(11)安装在芯片(10)下方，并与电路底板(22)固接，一外壳用螺栓与固定座(11)螺孔连接固紧。
全文摘要
一种检测针刺手法的光栅传感器，能采集针刺手法的提插与捻转信息，通过光栅的运动转化为电信号。在光栅传感器上方端口有一竖直向下转轴，并有一暴露在外为进针孔，在针刺手法操作时可进针，在转轴的下方有一个红外接收二极管，用于采集毫针插入端口带动转轴作捻转手法时光电转化信号。在转轴下端出口处横置一表面套有橡皮的滚轴，在滚轴右端安装有提插光栅并在其左右方置有红外发光及接收二极管。在滚轴的上方固装一橡皮压轮，当毫针穿过转轴进入滚轴与橡皮压轮之间，再通过毫针提插运动带动滚轴并使光栅转动，同时由红外接收二极管采集毫针提插运动的光电信号。在该装置外套有外壳。
文档编号G09B19/24GK1716338SQ20051002729
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月29日 优先权日2005年6月29日
发明者杨华元, 刘堂义, 蒯乐, 高明 申请人:上海中医药大学