Digitaalse signaali genereerimine ja mõõtmine mahtuvuslikelt sensoritelt sensortallas

Abstract

Käesolev bakalaureusetöö kirjeldab koormusjaotuse mõõtmiseks inimese jalatallal erinevate füüsiliste tegevuste korral mõeldud sensortalla andmehõivemooduli ja sensorite elektroonika konstrueerimist. Vajadust alajäsemete koormuse mõõtmise süsteemi järele tunnevad paljud meditsiinierialad, näiteks spordimeditsiin, ortopeedia, taastusravi jms. Töö käigus valmis mõõtesüsteem, mis koosneb kahest sensortallast ja mis pikema ajaperioodi vältel võimaldab mõõta labajala koormusjaotust erinevates tingimustes, kasutajat oluliselt segamata. Kirjeldatud sensortallas on kasutatud 24 mahtuvuslikku sensorit, kusjuures mahtuvusele vastava sagedusega digitaalne signaal genereeritakse sensorite vahetus läheduses, vähendamaks mõõtmise müratundlikkust. Voolutarbe madalal hoidmiseks saavad sensorite signaaligeneraatorid toitepinge mikrokontrollerilt. Mõõtmisi sensoritelt tehakse diskreetimissagedusega 100 Hz. Mõõtetulemused on võimalik salvestada sensortallas paiknevas välkmälus või edastada kommunikatsioonimoodulile juhtmevaba ühendusega välisele seadmele edastamiseks. Mõõtetulemusi on võimalik salvestada kuni 190 minuti jooksul ja sensortalla tööaeg laetud akuga on vähemalt 3 h. Tööaeg varieerub sõltuvalt sellest, kas mõõtetulemused salvestatakse tallas või edastatakse välisele seadmele.