圖3.5.1所示為量程0~0.2N的用鈹青銅薄板制成的懸臂梁應(yīng)變式傳感器。它可用來(lái)測(cè)量各種動(dòng)物的離體肌肉在等長(zhǎng)條件下,施加電刺激后所產(chǎn)生的不同收縮力和位移。也可以測(cè)量各種動(dòng)物離體腸段在營(yíng)養(yǎng)液中的蠕動(dòng)力值。假若在懸臂梁的承載端上、下假裝各種彈力系數(shù)的彈簧。則同一只傳感器,量程上限可以擴(kuò)大到9.8N。
在心臟生理研究中,心肌力、心肌剪力和心肌厚度的測(cè)量即為重要。其應(yīng)用最廣泛的一種測(cè)量?jī)x器是Walton應(yīng)變弓,見圖3.5.2所示。
圖3.5.2(a)是一根用鈹青銅加工而成的弓形彈性元件,上面粘貼箔式電阻應(yīng)變計(jì)。弓的兩腿用縫線固定在心機(jī)壁上。圖3.5.2(b)為封裝后的傳感器外形,它的工作原理是在等長(zhǎng)條件下測(cè)量心肌的作用力值。
由于如此測(cè)得的力值與縫線的深淺松緊有關(guān),F(xiàn)eigl等人研究的心肌力測(cè)量傳感器,用兩組針垂直插入心壁,使心肌力完全傳給彈性元件。從而可實(shí)現(xiàn)心肌收縮的動(dòng)態(tài)力測(cè)量,可正確地測(cè)量頻響在30HZ以內(nèi)地動(dòng)態(tài)力值。
圖3.5.3所示為用來(lái)測(cè)量活動(dòng)物肌肉張力地紐扣式傳感器。這種精巧的傳感器可埋沒(méi)在體內(nèi)而不妨礙肌肉的運(yùn)動(dòng)。使用時(shí)將肌腱環(huán)穿進(jìn)長(zhǎng)方形小框,用一根橫梁固定,肌腱的張力使梁產(chǎn)生相應(yīng)的變形,使粘貼在橫梁上的應(yīng)變計(jì)輸出相應(yīng)的電信號(hào)。梁和框用鈦合金或鈹青銅制作,為使其與人體相容,鈹青銅元件須鍍金。
圖3.5.4為中醫(yī)推拿手法測(cè)定用三分量測(cè)力傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
中醫(yī)推拿加于人體的力可分解為F1,F2,F3三個(gè)分量。八根各自獨(dú)立的懸臂梁分別組成三個(gè)測(cè)量橋路,將信號(hào)送入動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀或示波器。它可以進(jìn)行形象化、數(shù)字化的推拿手法示范,還可以記錄著名推拿老中醫(yī)的手法資料,并可為設(shè)計(jì)研究仿生推拿機(jī)提供依據(jù)。