[发明专利]一种握力测试系统及其电路

说明书

技术领域

本发明属于用户数据测量技术领域，尤其涉及一种握力测试系统及其电路。

背景技术

目前，即时监测软件的数据管理和测量也是多种多样，然而针对手指握力 测量的应用或设备并不多见，尤其是针对每个手指的握力数值。

大量的临床和流行病学的研究表明握力有潜力作为短期或长期的死亡率和 发病率的预测指标。病人不正常的握力预示着术后并发症的增加、住院时间的 延长、再次进入医院治疗的概率的增加、身体指标的下降。尤其在老年人群体 中，握力值的下降暗示着独立性的下降。流行病学研究论证了健康成年人中低 握力值预示着年老之后产生功能性的残疾的风险，同时预示着全因死亡率的升 高。握力值是衡量营养状况的一个常见指标，同时也正在越来越多地被用作营 养干预研究的结果变量。

目前市面上的握力计或握力测试系统电路稳定性差，待机电耗高，且均为 只能采集合力握力的简单电路，无法满足本发明的四按键的握力测试系统的要 求。整天合力的采集虽然能反应手握力的整体情况，但在用户手部分受伤的情 况出现时(如手指受伤)，就无法了解具体的肌肉受损或恢复情况。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种握力测试系统及其电路。

本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种握力测试系统，包括上位机和握力计本体，上位机与握 力计本体通过蓝牙连接，所述的握力计本体包括第一外壳、第二外壳、压力传 感器、握力按键、螺丝、弹簧、按钮、电路模块、锂电池、充电口，第一外壳 与第二外壳相连，第一外壳内侧一边设有电路模块，第一外壳侧边设有按钮和 充电口，第一外壳内侧另一边设有锂电池，第二外壳内侧上部设有螺丝，螺丝 外侧设有弹簧、第二外壳内侧下部设有握力按键和压力传感器，螺丝伸入第一 外壳的内部，通过旋转螺丝可以调节第二外壳的上下位置，握力按键和压力传 感器相连，压力传感器与电路模块相连。

所述的电路模块包括：

信号调理与A/D转换模块，用于压力传感器采集的压力信号的滤波、放大、 失调校正和模数转换；

信号处理与控制模块，用于压力信号缓存、数字滤波、压力计算、传感器 标定和参数设置；

数据收发模块，用于完成上位机命令的接收和压力数据的发送。

所述的握力按键和压力传感器各有4个，每个握力按键对应一个压力传感 器。

所述的握力按键和压力传感器在第二外壳内侧。

所述的压力传感器为电桥式压力传感器,所述的信号调理与A/D转换模块 为低通滤波器、放大器、模数转换器，所述的信号处理与控制模块为微控制器 和存储器，所述的数据收发模块为CP2102和BC04蓝牙模块。

所述模数转换器型号为ADS1258,放大器型号为OPA2365，微控制器型号为 MC56F8037,存储器型号为M95040，

本发明还公开了一种所述系统的握力测试电路为，压力传感器和电路模块 的具体连接为：

四只电桥式压力传感器分别获取四路压力差分信号，经低通滤波器滤波后四组差分信号输出至模数转换器U1的AIN0-AIN1、AIN2-AIN3、AIN4-AIN5、AIN6-AIN7管脚，模数转换器U1的引脚MUXOUTP和MUXOUTN输出至差分放大器U2的INA+和INB+管脚，差分放大器U2的INA-管脚经电阻R11连接至其VoutA管脚，差分放大器U2的INB-管脚经电阻R10连接至其VoutB管脚，INB-管脚和INA-管脚之间串联电阻R9，差分放大器U2的VoutA、VoutB管脚经低通滤波后分别与模数转换器U1的ADCINP、ADCINN管脚相连，模数转换器U1转换的压力信号经数据端口SCLK、DIN、DOUT引脚输出至微控制器U3的SPI1端口，模数转换器U1的START、引脚与微控制器U3连接，微控制器U3通过START信号启动U1模数转换，通过复位U1模数转换器，通过查询信号获取A/D转换结果，通过控制模数转换器U1进入低功耗工作模式；微控制器U3的SPI0端口与存储器U4相连用于保存用户标定和设置的参数，微控制器U3的TXD0、RXD0端口与CP2102芯片U5相连实现USB有线连接；微控制器U3的TXD0、RXD0端口与BC04蓝牙模块U6相连实现蓝牙无线传输。