服装压力测量仪的研制

　　1引言

　　服装压(clothing pressure)是指服装对人体的触压。由于人体受压变形，触压的局部平均压力为服装压力。材料的表面形态服装尺寸和人的姿态都会影响服装压力。

　　服装压力同舒适性有密切关系。例如:腰腹部服装压力过大，会影响人的正常呼吸。裤子太紧，腿部服装压力同样会使人在运动时，感到不适。文献[1]讨论了人体不同部位的服装压力变化范围。显然，不同身体部位的服装压力是不同的。

　　服装压力有静态服装压和动态服装压之分，静态服装压力是指人体处于静止、由于服装材料拉伸或重力作用不随时间变化的服装压力。服装压力是随时间而变的物理量，称为动态服装压力。本文主要讨论静态服装压力检测的问题。动态服装压力检测时，应配置容量较大的存储单元，在线记录随时间而变的压力数据，再以离线方式，把数据上传到上位机，以数据文件方式加以保存。不难想象:从服装压力的实际测量中，要求服装压力测量仪应该是便携的，并采用微型的压力测量探头。

　　2硬件组成与工作原理

　　整个系统包括:变送、数据采集、显示和通信单元(如图1所示)。下面简要说明每个单元的组成、功能和特点。

　　变送单元包括:微型压力探头、传感器和放大器三个部件。该单元主要功能是将压力转换成电压信号。微型压力探头通过细管线将压力传递到传感器。传感器将压力变成微小的电压信号，经放大器放大的电压信号，最大输出应小于2. 5V,数据采集单元:ADUC812是AD公司为数据采集研制的具有多路高精度A/D和D/ A变换功能的片上系统(SOC)。内部有与8031相兼容的8位单片机内核、256字节的内部SRAM和8K程序存储空间，因此该芯片适宜作为各类智能仪表的CPU。由于片上装备有12位A/D转换电路和Flash EE存储单元，无须设计外部电路，用扩展指令和寄存器能够以编程方式方便地实现数据采集和记录功能。

　　通信单元:ADUC812本身有串行数据接口，同时配备RS232转换电路，可保证数据可靠地传递到上位机。

　　用户通过键盘控制仪表的工作模态，实现预定的功能。在液晶屏(简称为LCD屏)显示有关信息。显示单元包括LCD屏和接口电路，其中LCD屏具有32128个象素，可显示2X8个汉字或2X16个西文字符。该单元接口电路简单，以串行方式传递指令和数据。

　　总之，本系统的特点是易于携带、节电，且能方便实现压力数据采集、记录和通信等功能。

　　3软件设计

　　图2是便携服装压力测量软件方框图。软件包括:数据采集、数据记录、显示和数据通讯和监控模块。