本發明涉及壓電薄膜傳感器領域，進一步涉及一種多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用。

背景技術：

1、壓電薄膜傳感器，又稱壓力薄膜傳感器或者薄膜壓力傳感器等，其作為一種能夠檢測動態應力的動態應變傳感器，非常適合應用于人體皮膚表面或者植入人體內部的生命信號檢測。而有些壓電薄膜元件能夠靈敏到隔著外套探測出人體脈搏的跳動。一般的壓電材料都對壓力敏感，但對于壓電薄膜來說，在縱向施加一個很小的力時，橫向上會產生很大的應力，而如果對薄膜大面積施加同樣的力時，產生的應力會小很多。因此，壓電薄膜傳感器對動態應力非常敏感，28μm厚的pvdf的靈敏度典型值為10～15mv/微應變(長度的百萬分率變化)。

2、因此，該壓電薄膜傳感器通常被應用于檢測設備如聽診器、心跳檢測設備、呼吸監控儀、入體式肌力檢測設備或者凱格爾醫療鍛煉設備等醫療設備，其能夠有效地檢測人體動作特征如心跳、呼吸、目標性鍛煉反饋、肌肉恢復力度、術后康復指標等。

3、對于一些入體式肌力檢測設備如凱格爾訓練器或者男性前列腺康復器，其需要被置入人體的腔體內部如女性的生殖道腔，盆骨腔、尿道腔或肛門腔或者男性的尿道腔、肛門腔、盆骨腔等，其中該壓電薄膜傳感器被布置于該入體式肌力檢測設備的表面，在作業時，該壓電薄膜傳感器能夠直接或者間接地接收如男性或者女性盆底肌群或括約肌群或者恥骨尾骨肌群施加的作用力，并轉化為一系列的電信號傳遞至用戶端，使得用戶或者醫生能夠獲取此次按摩、訓練或者康復過程的反饋結果，以助于用戶的康復訓練或者按摩進度安排。

4、通常情況下，壓電薄膜傳感器由多個微力敏檢測單元串聯或者并聯組成，每一個微力敏檢測單元都具有一定的分檢測區域或面積，而這些壓電薄膜單元相互串聯或者并聯地構成一個整體地壓電薄膜傳感器，其中該微力敏檢測單元的數量越多，該壓電薄膜傳感器的檢測精確度越高。然而，在目前的結構中，該多個微力敏檢測單元通常被橫向排列或者縱向或者單向地排列布置在該檢測設備表面，即每個該檢測區域被橫向地或者縱向或者單向地排列，但是由于該檢測設備的尺寸都有一定的規格，即每個該微力敏檢測單元的寬度之和小于該檢測設備表面的作業區域的寬度，使得該壓電薄膜單元的數量受到該檢測設備的作業區域的寬度的限制，進而無法布置更多壓電薄膜單元，即在該檢測設備的有效工作區域僅能在同一方向的布置該微力敏檢測單元，使得檢測精確度較低。

5、可以看出的是，每個該分檢測區域對應一個該微力敏檢測單元，進而使每個該分檢測區域的檢測數值單一，精確對比度過低，使得該檢測精確度較低。另外，當任意一個該微力敏檢測單元損壞時，相應地，該分檢測區域無法繼續檢測而丟失部分數據，導致該壓電薄膜傳感器的算法數據鏈中斷或者錯誤等，無法繼續使用，甚至誤導醫生診斷或者用戶鍛煉或按摩計劃。

6、此外，在該檢測設備布置該微力敏檢測單元時，每一個該壓電薄膜單元均需要該檢測設備的殼體支撐形成一穩定的工作區域以保證該感應區域的靈敏和安全。相應地，每個該微力敏檢測單元均被相互間隔的安裝，浪費了該檢測設備表面的工作面積，進而無法安裝更多的該微力敏檢測單元，使得感應精準度無法提高。

7、普遍地，該壓電薄膜傳感器被安裝于該檢測設備的表層，其中該壓電薄膜傳感器的檢測元件被設置在該檢測設備的表面以接受和檢測該檢測設備表面受到的外力。當外力作用較大或者長時間受力時，該壓電薄膜傳感器的該檢測元件的檢測靈敏度可能會下降，甚至被損壞，降低使用壽命。

8、特別地，對應人體腔體內的肌肉，比如盆底肌的肌肉組織較為復雜，某些位置點的肌肉產生的壓力較為微小，一般被稱為肌微小力，而由于這些肌微小力的壓力較小，現有的檢測設備檢測輸出的電信號較為弱，甚至很難輸出為電信號，進而喪失了對部分或者全部的肌微小力的檢測信號的輸出，使得檢測結果靈敏度不高，無法更加細致地獲取到該盆底肌的某些肌肉的細微力的變化大小，使得檢測結果不可靠。同樣地，該檢測設備也就無法為用戶或者醫生提供這些微小力的具體反饋信息，進而不利于用戶的鍛煉或者康復訓練或者醫生的診斷等。

技術實現思路

1、本發明的一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其被應用于一檢測設備，以通過檢測壓力變化獲取相關檢測信息，幫助用戶完成生理檢測、術后恢復、健康理療或者按摩放松等。

2、本發明的一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其能夠采集該用戶的一腔體內的一個或者多個點的肌肉微小力，如盆底肌的多點的肌肉微小力，以檢測獲取該盆底肌的一個或者多個壓力相關信息。

3、本發明的一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其能夠通過放大電路或者微控制單元(mcu)計算一個或者多個上述肌肉微小力的大小，進而確定出該盆底肌的這些點的肌肉的壓力相關信息。

4、本發明的一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其中一或多的所述壓力相關信息能夠被反饋為一個或多個對應上述多個點的震動馬達的震動強度，或者一個或者多個燈對應閃爍的強度，或者呈現為一用戶端上的一個或者多個圖像的圖形變化，等等，以增強用戶體驗或者將檢測結果視覺化。本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其能夠在該檢測設備表層或表面多個方向分別設置至少一個微力敏檢測單元，以在該檢測設備表面的有效工作區域布置最大化地數量的微力敏檢測單元，提高檢測精度。

5、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其能夠將該有效工作區域布置成多個分檢測區域，其中每個該分檢測區域進一步被設置至少一個該微力敏檢測單元，使得該分檢測區域的數據檢測具有多點性，進而提高每個該分檢測區域的檢測精度。

6、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，當任意一個該微力敏檢測單元故障或者損壞時，該分檢測區域仍然具有其他的該微力敏檢測單元繼續工作，進而保證該分檢測區域不會丟失數據而破壞該多點微力敏傳感器的算法數據鏈的完整性，保證檢測數據的安全可靠。

7、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其中各該分檢測區域被橫向布置于該檢測設備的表面或表層，其中該微力敏檢測單元被縱向布置于該分檢測區域，以最大化利用該有效工作區域。

8、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其中該多點微力敏傳感器本身支撐形成一穩定的可靠的工作區域以保證檢測元件的工作安全。

9、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其中多個該微力敏檢測單元能夠減小相鄰的該微力敏檢測單元之間的間隔尺寸，有利于布置更多的該微力敏檢測單元。

10、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其能夠在該檢測區域提供一緩沖空間用于保護該檢測元件，防止其靈敏度下降或者元件損壞等。

11、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其采用差分分級算法分析計算檢測獲取的多路電路值，提高數據精確度。

12、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其中該檢測設備的表面能夠被包覆一硅膠層，其中該硅膠層內側具有至少一凸起，其中該凸起被設置受力作用于該檢測元件的該檢測區域，以提高檢測靈敏度和保護該檢測元件。

13、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其中各該分檢測區域被縱向布置于該檢測設備的表面或表層，其中該微力敏檢測單元被橫向布置于該分檢測區域，以最大化利用該有效工作區域。

14、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其中每個該微力敏檢測單元可以是串聯、并聯或者部分并聯部分串聯，以提供不同的連接方式。

15、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其中每相鄰的分檢測區域的中部或者邊緣或者局部的所述微力敏檢測單元被連接，以構成完整的數據傳輸回路。

16、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其中每個所述微力敏檢測單元能夠被一體地固定在一起或者相互分離地獨立固定于所述檢測設備的殼體。

17、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其中每個所述微力敏檢測單元的形狀大小、布置位置或者密度等均可以根據實際需求布置。

18、本發明的另一個目的在于提供一多點微力敏傳感器、入體式肌力檢測設備及其應用，其結構簡單，精確度高，經濟實用。

19、依本發明的一個方面，本發明進一步提供一入體式肌力檢測設備，其適用于被置入一人體腔體內檢測人體肌肉壓力，其包括：

20、一殼體；

21、一處理器；

22、一柔性的外層；和

23、一個或多個多點微力敏傳感器，其中所述處理器被安裝于所述殼體內部，其中所述多點微力敏傳感器被安裝于所述殼體以形成多個檢測區域以檢測獲取該腔體肌肉的多點的壓力相關信息，其中所述多點微力敏傳感器被電連接于所述處理器，其中所述外層被覆蓋于所述多點微力敏傳感器的外側。

24、在一些實施例中，所述外層具有多個凸起，其中所述凸起被設置于所述外層的內壁并分別對應朝向所述多點微力敏傳感器的所述檢測區域。

25、在一些實施例中，所述多點微力敏傳感器包括一組子檢測組件和一輸出單元，其中各所述的子檢測組件被電連接于所述輸出單元，其中每個所述子檢測組件由至少一微力敏檢測單元連接組成以供檢測該檢測設備的有效工作區域的多點壓力相關信息并由所述輸出單元輸出電信號至所述處理器。

26、在一些實施例中，所述微力敏檢測單元包括一檢測元件和一支撐件，其中所述支撐件被安裝在該檢測設備的殼體并形成一緩沖腔，其中所述檢測元件形成所述檢測區域，其中所述檢測元件被可工作地固定安裝于所述緩沖腔。

27、在一些實施例中，每個所述微力敏檢測單元的所述支撐件被一體成型地連接在一起。

28、在一些實施例中，每個所述子檢測組件的其中一所述微力敏檢測單元的所述支撐件被一體成型連接在一起。

29、在一些實施例中，每個所述微力敏檢測單元被相互分離地設置并分別獨立地固定于所述殼體。

30、在一些實施例中，所述外層具有多個凸起，其中所述凸起被設置于所述外層的內壁并分別對應朝向各所述微力敏檢測單元的所述緩沖腔。

31、在一些實施例中，所述外層被采用柔性材料制成。

32、在一些實施例中，各所述子檢測組件被橫向地并排排列并橫向排列地布置在所述殼體，其中每個所述子檢測組件的各所述微力敏檢測單元被縱向地延伸排列并縱向地布置在所述殼體。

33、在一些實施例中，各所述子檢測組件被縱向地并排排列并縱向排列地布置在所述殼體，其中每個所述子檢測組件的各所述微力敏檢測單元被橫向地延伸排列并橫向地布置在所述殼體。

34、在一些實施例中，各所述子檢測組件的各所述微力敏檢測單元被串聯或者并聯或者部分串聯部分并聯地連接于所述輸出單元。

35、在一些實施例中，每相鄰的所述子檢測組件的中部或者邊緣或者局部的所述微力敏檢測單元被串聯連接。

36、在一些實施例中，每個所述子檢測組件的每個所述微力敏檢測單元的形狀大小一致且均勻排列。

37、在一些實施例中，同一所述子檢測組件的各所述微力敏檢測單元的形狀尺寸自中部向兩側逐漸減小且相互間距逐漸減小或者增大。

38、在一些實施例中，同一所述子檢測組件的各所述微力敏檢測單元的形狀尺寸自中部向兩側逐漸增大且相互間距逐漸減小或者增大。

39、在一些實施例中，所述處理器通過放大電路或者采用mcu計算所述壓力相關信息的大小。

40、在一些實施例中，所述處理器將所述壓力相關信息反饋為一個或多個對應上述多個點的震動馬達的震動強度、一個或者多個燈對應閃爍的強度或者呈現為一用戶端上的一個或者多個圖像的圖形變化。

41、在一些實施例中，所述入體式肌力檢測設備是一盆底肌壓力檢測設備。

42、本發明還提供一多點微力敏傳感器，其用于被安裝于一入體式肌力檢測設備，其包括：

43、一組子檢測組件；和

44、一輸出單元，其中各所述的子檢測組件被電連接于所述輸出單元，其中每個所述子檢測組件包括至少一微力敏檢測單元，以供檢測人體腔體內的人體肌肉的多點的壓力相關信息并由所述輸出單元輸出電信號至該檢測設備。

45、在一些實施例中，其中所述微力敏檢測單元包括一檢測元件和一支撐件，其中所述支撐件形成一緩沖腔，其中所述檢測元件具有檢測區域，其中所述檢測元件被可工作地固定安裝于所述緩沖腔，其中所述支撐件用于安裝在該檢測設備的殼體以使形成緩沖空間。

46、在一些實施例中，其還包括一柔性的外層，其中所述外層具有多個凸起，其中所述凸起被設置于所述外層的內壁并分別對應朝向所述多點微力敏傳感器的檢測區域。

47、依本發明的另一個方面，本發明還提供一多點微力敏傳感器的制造方法，其包括以下步驟：

48、a、由至少一微力敏檢測單元形成一子檢測組件；

49、b、每個所述微力敏檢測單元被安裝固定于一支撐件的一緩沖腔，其中該支撐件被固定安裝于該入體式肌力檢測設備的殼體；以及

50、c、將一組所述子檢測組件電連接于一輸出單元。

51、在一個或多個實施例中，其中各所述子檢測組件被橫向地并排排列，其中每個所述子檢測組件的各所述微力敏檢測單元被縱向地延伸排列。

52、在一個或多個實施例中，其中還包括一步驟d、一具有多個凸起的外層被支撐于所述微力敏檢測單元的外側，其中所述凸起被分別對應朝向各所述微力敏檢測單元的所述緩沖腔。

53、依本發明的另一個方面，本發明還提供一肌力反饋方法，其特征在于，包括以下步驟：

54、(a)通過一入體式肌力檢測設備獲取多個位置點的肌肉的壓力相關信息，其中所述入體式肌力檢測設備包括一殼體，一處理器，一柔性的外層，和一個或多個多點微力敏傳感器，其中所述處理器被安裝于所述殼體內部，其中所述多點微力敏傳感器被安裝于所述殼體以形成多個檢測區域以檢測獲取該腔體肌肉的多點的壓力相關信息，其中所述多點微力敏傳感器被電連接于所述處理器，其中所述外層被覆蓋于所述多點微力敏傳感器的外側；以及

55、(b)基于所述壓力相關信息地進行反饋步驟。

56、在步驟(b)中，呈現于一用戶端上對應于所述壓力相關信息的一或多個圖像的圖形變化；或者反饋對應于所述壓力相關信息的一或多個震動馬達的震動強度；或者反饋對應于所述壓力相關信息的一個或多個燈對應閃爍的強度。優選地，所述方法應用于盆底肌力的反饋。附圖說明

57、圖1是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器被安裝于一檢測設備的截面示意圖。

58、圖2是根據本發明的一個優選實施例的具有多點微力敏傳感器的檢測設備的結構框圖。

59、圖3是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器的一組子檢測組件的平面示意圖。

60、圖4是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器被安裝于一檢測設備的局部剖面示意圖。

61、圖5是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器的檢測元件的結構示意圖。

62、圖6是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器的一個微力敏檢測單元被安裝于一檢測設備的剖面示意圖。

63、圖7是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器的一個微力敏檢測單元被安裝于一檢測設備的另一種實施方式的剖面示意圖。

64、圖8是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器的一個微力敏檢測單元被安裝于一檢測設備的另一種實施方式的剖面示意圖。

65、圖9是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器的多個微力敏檢測單元被安裝于一檢測設備的剖面示意圖。

66、圖10是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器的制作流程圖。

67、圖11是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器的一個子檢測組件的結構示意圖。

68、圖12是根據本發明的一個優選實施例的多點微力敏傳感器的一個子檢測組件的另一種實施方式結構示意圖。

69、圖13是根據本發明的第一變形實施例的多點微力敏傳感器被安裝于一檢測設備的局部剖面示意圖。

70、圖14是根據本發明的第一變形實施例的多點微力敏傳感器的一個微力敏檢測單元被安裝于一檢測設備的剖面示意圖。