压阻式力传感器。在袜子和服装压力测量研究中，最常用和测试的压力传感器系统是Kikuhime®（Meditrade，Soro，Denmark）、Picopress®（Microlab，Padua，Italy）和MST MKV®（Swisslastic，Gallen，Switzerland）（6，7）。压阻式力传感器装置（8，9）不太常用，但外形小巧，可与可定制系统一起使用。其中包括FlexiForce™传感器（Tekscan，美国南波士顿）新型传感器，如Pliance®-X和Texsens®-g（Novel，德国慕尼黑）。SMS的功效基于通过加热激活的记忆特性，这意味着压力测量传感器应尽量减少受到温度变化的影响。此外，传感器应尽可能薄，以确保样品不会在传感表面上施加额外的压力。工作温度范围、低成本和易于原型制作（可定制性）使FlexiForce A201传感器与微控制器相结合。FlexiForce™OEM开发套件（Tekscan，South Boston，United States）是本研究中关于SMS的压力测量最合适的系统。表1：直接测量方法比较方法和材料再现性为了确认所选方法适用于测量SMS施加的压力并将结果与标准进行比较，需要验证测量的再现性（精度）。选择了两个传感器元件进行测试，即FlexiForce A201和ESS301传感器。ESS301由于其较高的工作温度而被额外选择。然而，后来发现ESS301显示出与A201相同的结果。因此，决定仅使用A201传感器变体继续测试再现性。此外，使用两个A201传感器元件进行测试，两个传感器的结果几乎相同。因此，在本研究中讨论了一个A201传感器元件的结果。传感器最初使用较小的重量加载，这既是为了容易地增加负载，也是为了评估该方法是否可以在验证后用于校准传感器。FlexiForce™OEM开发套件最初用于与笔记本电脑相结合的轻松数据采集，使用附带的Microview软件在图形中描绘实时输出。根据“100–70规则”，传感器均位于两个3D打印的精灵之间，即当100%的力集中在传感区域内，并且加载了70–85%的传感区域时，将获得最理想的结果（16）。吊架载荷将顶部冰球（85%的传感区域）连接到一个小框架上，重物悬挂在该框架上，确保传感器表面承受正常载荷（见图1）。每次使用前，使用试验中使用的最大重量的110%对传感器进行调节。递增地添加每个测试重量，进行6次完整的测试重复。图1：在传感器上施加载荷的悬挂重物简化的直接载荷从吊架载荷测试的结果来看，很明显，再现性太低。据评估，产出受到外部因素的显著影响。为了尽可能多地排除影响因素，简化了设置。微控制器被丢弃，取而代之的是使用欧姆表来评估传感器在负载期间的电阻（类型测量原理的电阻测量范围分辨率探针尺寸（表面和厚度）存储测量动态测量操作温度成本MST MKV（10）压力传感器0-99 mmHg 1 mmHg 340x40x0.5mm是否未指定>20000欧元PicoPress（11）压力传感器0-189 mmHg 1 mm Hg 50mm直径1mm厚是否未规定>1000欧元Kikuhime（12）压力传感器0-1020 mmHg 1毫米Hg 30mm直径3mm厚否否未规定<1000欧元Texsens-g（13）压敏油墨7.5-75 mmHg？直径10mm，厚度1mm是不是未指定>1000欧元FlexiForce A201（14）压敏油墨可定制？9.53mm直径0.2mm厚是（包括OEM套件）是最大60℃<€500 Ami-tec型号AMI3037（15）压力传感器0-150 mmHg 3 mmHg 20mm直径1mm厚否未指定>€20000
当施加更多的力时传感器下降）。传感器正面朝上放置在平坦的表面上，使用一个用双面胶带连接的较小冰球（占传感区域的70%）来增加传感区域上的点载荷。此外，砝码直接放置在冰球的顶部。改变传感器的负载和静止时间，以评估传感器的膜基板之间的导电油墨在负载后是否需要时间恢复到其原始均匀状态。进行了6次有变化的重复，前3次由研究人员1重复，最后3次由调查人员2重复，以排除任何用户错误。每次重复进行10次测量。对于第一组测量，在30秒内加载传感器，之后测量值。记下数值后，让传感器“静止”30秒，不施加任何重量。同样的操作持续了60秒和90秒。这3次重复分别由两名研究人员进行。作为对照试验，最后重复加载60秒，休息时间30秒。血压计负荷由于直接施加负荷被证明是徒劳的，因此使用血压袖带或血压计创建了一个新的设置。根据医用压缩袜标准ISO 8188（1）的规定，使用直径为70 mm的圆形管模拟腿部cB点的周长（见图2）。使用血压计而不是直接称重应用程序可以更真实地反映现实，因为实际的压缩袜也会以这种方式施加压力。将传感器（带圆盘）连接到欧姆表上，并将其放置在管的外侧，血压计就放置在管周围。将袖带和导管垂直放置，以确保在没有施加压力时，袖带的重量不会对传感器造成负载。将血压计充气到一定的压力，在这种情况下为30mmHg，并保持30秒，这将在欧姆表上产生一定的值。然后让传感器“静止”90秒。多次重复这些步骤可以显示这些值的可重复性，以及该方法和传感器的固有准确性。结果吊架负载OEM开发套件给出的输出（0-255范围）显示每个负载的输出变化很大，主要是在测量的上端。图3中的点显示了每个负载的输出平均值，显示出某种程度的线性增加。此外，误差条显示了一个不确定度的标准偏差，表明了测量的精度。