皮膚摩擦性能測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于皮膚摩擦性能測試領(lǐng)域，具體設(shè)及皮膚摩擦性能測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 皮膚位于人體的表面，是人體健康的第一道防線。人體皮膚許多生理功能的實現(xiàn) 都依賴于其力學(xué)性能，而皮膚的彈性性能是皮膚力學(xué)性能的一個重要參數(shù)。因此，人體皮 膚摩擦和彈性性能的研究對于人們保持皮膚健康，提高生活質(zhì)量具有重要的意義。人體皮 膚摩擦和彈性性能的研究與多個應(yīng)用領(lǐng)域密切相關(guān)，如皮膚病理學(xué)、皮膚保護產(chǎn)品、紡織工 業(yè)、制造業(yè)等。弄清人體皮膚摩擦和彈性性能對該些應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展具有重要作用。例如， 皮膚表面的摩擦特性可反映皮膚表面的物理和化學(xué)特性，皮膚的摩擦性能可反映皮膚的組 織性能，由此確定皮膚生理上的變化W及病理上的狀況，該對于個體皮膚疾病的研究過程 有幫助。
[0003] 然而，目前的皮膚測試裝置大多只能針對人體上肢部位皮膚進行測試，測試部位 的局限性較大，對于臉部額頭、臉頰、耳后等部位的測試受到機器的約束，而且測試精度受 傳感器的限制，靈敏度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種皮膚摩擦性能測試裝置，通過對皮膚 測試儀的結(jié)構(gòu)進行改進，實現(xiàn)對人體微小部位，例如額頭，臉頰，耳后等部位進行皮膚測試， 而且通過對力敏感元件的改進，提高測量精度。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是；一種皮膚摩擦性能測試裝置，包括摩擦性能測試裝置，所述 裝置包括測試件和傳感系統(tǒng)信號處理器，測試件包括摩擦元件和傳感器，摩擦元件固定在 傳感器的上PCB板上，傳感器的下PCB板固定在皮膚摩擦性能測試裝置上，傳感器采集正 壓力和摩擦力并發(fā)送給傳感系統(tǒng)信號處理器，傳感器包括圓環(huán)電容單元組和條狀電容單元 組，所述條狀電容單元組設(shè)置在圓環(huán)電容單元組外基板的四角，圓環(huán)電容單元組包括兩對 W上圓環(huán)電容單元對，所述圓環(huán)電容單元對包括兩個圓環(huán)電容單元，所述條狀電容單元組 包括X方向差動電容單元組和Y方向差動電容單元組，X方向差動電容單元組和Y方向差 動電容單元組均包括兩個W上相互形成差動的電容單元模塊，所述電容單元模塊是由兩個 W上的條狀電容單元組成的梳齒狀結(jié)構(gòu)，每個圓環(huán)電容單元和條狀電容單元均包括上極板 的驅(qū)動電極和下極板的感應(yīng)電極。
[0006] 皮膚摩擦性能測試裝置還包括傳動裝置，傳動裝置包括傳感器固定件，傳感器的 下PCB板固定在傳感器固定件上端，傳動裝置通過傳感器固定件使摩擦元件穿過皮膚摩擦 測試裝置頂端的矩形孔來回移動，摩擦元件為娃樹脂材料。所述每個圓環(huán)電容單元的感應(yīng) 電極和驅(qū)動電極正對且形狀相同，所述每個條狀電容單元的驅(qū)動電極和感應(yīng)電極寬度相 同，條狀電容單元的驅(qū)動電極長度大于感應(yīng)電極長度，條狀電容單元的驅(qū)動電極長度兩端 分別預(yù)留左差位5左和右差位5右，b〇驅(qū)=b〇感+5右+ 5左，其中b〇驅(qū)為條狀電容單元的驅(qū)動 電極長度，為條狀電容單元的感應(yīng)電極長度。所述條狀電容單元的左差位5g=右差 位5^，且
其中d。為彈性介質(zhì)厚度，G為彈性介質(zhì)的抗剪模量，Tm。,為最大 應(yīng)力值。所述兩組相互形成差動的電容單元模塊的條狀電容單元的驅(qū)動電極和感應(yīng)電極沿 寬度方向設(shè)有初始錯位偏移，錯位偏移大小相同、方向相反。所述圓環(huán)電容單元組包括n個 同屯、圓環(huán)電容單元，其牛
其中，a巾為平行板的長度，r目為圓環(huán)電容單元圓環(huán)的 寬度，as胃相鄰兩圓環(huán)電容單元之間的電極間距。X方向差動電容單元組和Y方向差動電 容單元組均包括m個條狀電容單元，
'其中，為平行板的長 度，as條為相鄰兩條狀電容單元之間的電極間距，a。條狀電容單元的寬度。所述同屯、圓環(huán)電 容單元的寬度1'目和條狀電容單元的寬度3。相等；條狀電容單元電極間距aS^和圓環(huán)電容 單元電極間距as胃相等，所述條狀電容單元的寬度3d= ^，其中，d。為彈性介質(zhì)厚度，E為 彈性介質(zhì)的楊氏模量，G為彈性介質(zhì)的抗剪模量。所述圓環(huán)電容單元組和條狀電容單元組 的驅(qū)動電極通過一個引出線與傳感系統(tǒng)信號處理器連接，所述圓環(huán)電容單元組的每個圓環(huán) 電容單元的感應(yīng)電極單獨引線與傳感系統(tǒng)信號處理器連接，所述X方向差動電容單元組和 Y方向差動電容單元組的電容單元模塊感應(yīng)電極分別通過一根引出線與傳感系統(tǒng)信號處理 器連接。所述圓環(huán)電容單元、電容單元模塊與傳感系統(tǒng)信號處理器之間分別設(shè)有中間變換 器，中間變換器用于設(shè)置電壓對電容或頻率對電容的傳輸系數(shù)。
[0007] 本發(fā)明有如下積極效果；本發(fā)明的皮膚摩擦性能測試裝置針對人體上肢部位皮膚 進行測試，測試部位包括臉部額頭、臉頰、耳后等部位靈活方便，另外，本發(fā)明的傳感器能夠 同時測量法向力和切向力，靈敏度高，極板利用效率高，整個圓環(huán)電容單元組都對法向力作 出貢獻，并且具有較好的動態(tài)性能。
【附圖說明】
[000引圖1是本發(fā)明的【具體實施方式】的同屯、圓環(huán)偏移錯位面積分析圖。
[0009] 圖2是本發(fā)明的【具體實施方式】的為外同屯、圓環(huán)錯位對外徑圓分析圖。
[0010] 圖3是本發(fā)明的【具體實施方式】的平行板電容的平面設(shè)計圖。
[0011] 圖4是本發(fā)明的【具體實施方式】的驅(qū)動電極的結(jié)構(gòu)圖。
[0012] 圖5是本發(fā)明的【具體實施方式】的平板電容板的直角坐標(biāo)系。
[0013] 圖6是本發(fā)明的【具體實施方式】的兩組圓環(huán)電容組結(jié)構(gòu)圖。
[0014] 圖7是本發(fā)明的【具體實施方式】的差動條狀電容單元的初始錯位圖。
[0015] 圖8是本發(fā)明的【具體實施方式】的差動條狀電容單元受力后偏移圖。
[0016] 圖9是本發(fā)明的【具體實施方式】的單元電容對的信號差動示意圖。
[0017] 圖10為本發(fā)明【具體實施方式】的皮膚摩擦性能測試裝置。
[0018] 圖11為本發(fā)明【具體實施方式】的皮膚摩擦性能測試裝置的俯視圖。
[0019] 其中，1摩擦元件、2傳感器、3上蓋、4傳感器固定件、5行程開關(guān)、6檔塊、7滑槽、8 螺紋傳動結(jié)構(gòu)、9電機、10數(shù)據(jù)采集卡、11外壁。
【具體實施方式】
[0020] 下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發(fā)明的【具體實施方式】如所設(shè)及的各構(gòu)件 的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及 操作使用方法等，作進一步詳細(xì)的說明，W幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù) 方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0021] 本發(fā)明的主要思路是；皮膚使用過化妝品后，與皮膚感覺"油膩的程度"剛好成反 比。也即，皮膚摩擦系數(shù)升的越高，皮膚越感覺不油膩。因為化妝品向皮膚釋放營養(yǎng)和保護 成份，儲藏水分，阻值皮膚表面水分的蒸發(fā)，利用化妝品和潤膚劑的水合作用導(dǎo)致的摩擦力 的變化與皮膚感覺的關(guān)系，可W對化妝品和護膚品的品質(zhì)進行評定。
[0022] 如圖10為本發(fā)明的皮膚摩擦試驗裝置，皮膚摩擦試驗裝置主要包括測試件、傳動 裝置和傳感系統(tǒng)信號處理器，測試件主要由摩擦元件1和傳感器2組成，摩擦元件1為娃樹 脂材料制成，傳感器2包括上下PCB板，摩擦元件1為半球形，切面與傳感器2的上PCB板固 定。傳動裝置主要由電機9、螺紋傳動機構(gòu)