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功能性睡枕压力舒适性的测试与研究

作　者: 童丹丹
导　师: 何培祥；李奇菊
学　校: 西南大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 睡枕压力 舒适性 Flexiforce压力传感器 DSP
分类号: TS941.75
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 112次
引　用: 2次
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内容摘要


作为睡眠时与人最亲密接触的睡枕,对于人们的睡眠质量有着深刻的影响,普通睡枕使用传统的面料、填充物且枕型结构单一,与人体头颈部贴合不好,不能改善睡眠、促进健康。因此功能性睡枕的开发具有重要的生活实践意义,而睡枕的压力舒适性是功能性睡枕系统研究的极为重要的一部分。本论文课题在分析国内外睡枕压力舒适性的研究状况,以及传统压力测试方法的基础上,自行开发了“利用Flexiforce压力传感器测量睡枕压力”的测试系统。系统在硬件设计上以TMS320F2812 DSP为测控核心,配置包括:Flexiforce压力传感器、放大电路、A/D转换、DSP控制模块和SCI串口通信;软件设计为基于DSP芯片指令系统和C语言的数据采集处理软件。该测试系统实现了多通道数据的同步采集、数据存储、实时记录与显示等功能,适合睡枕压力舒适性的测试;具有操作简便、性能优良的优点。课题以自行设计的符合人体头颈部生理曲线的枕型结构的睡枕为实验载体,通过客观物理指标测试和主观问卷调查相结合的方法来研究睡枕的压力舒适性。主观评定利用心理学中的数量估计法,并通过各因子相关矩阵分析,得到了舒适性与睡枕的各主观感觉之间的相关关系。同时,由Flexiforce压力测试系统对受试者进行客观压力测试,通过实验数据的分析与处理,得到了受试者在仰卧和侧卧时不同测试部位的压力大小,并通过探讨睡枕压力与舒适性的关系,寻求睡眠时睡枕压力舒适范围。通过论文课题研究,在睡枕压力舒适性主、客观评价相结合的基础上,建立了较为完善科学的睡枕压力舒适性评价指标。实验结果表明,感觉比较舒适或舒适的睡枕压力:仰卧时为0.555～0.687N,侧卧时为0.387～0.432N;感觉不舒适的睡枕压力:仰卧时大于0.79N,侧卧时大于0.5N。舒适的睡枕,侧卧压力比仰卧压力小。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第1章 文献综述  7-18
  1.1 睡枕相关概述  7-8
    1.1.1 睡枕的种类与结构  7
    1.1.2 功能性睡枕的特点及性能要求  7-8
  1.2 睡枕舒适性研究的评价  8-15
    1.2.1 睡枕舒适性概述  8-10
    1.2.2 睡枕舒适性的评价方法和手段  10-15
  1.3 国内外睡枕舒适性研究现状及发展趋势  15-18
    1.3.1 国内外研究现状  15-17
    1.3.2 睡枕压力舒适性研究的发展趋势  17-18
第2章 绪论  18-20
  2.1 研究背景和意义  18-19
  2.2 研究范围和内容  19-20
第3章 睡枕压力测试系统的设计  20-46
  3.1 系统测控核心——数字信号处理器(DSP)  20-25
    3.1.1 DSP的主要特点  20-21
    3.1.2 TI—DSP系列  21-22
    3.1.3 TMS320F2812-DSP芯片  22-25
  3.2 系统硬件设计  25-41
    3.2.1 信号调理模块  26-31
    3.2.2 A/D转换模块  31-33
    3.2.3 DSP模块  33-35
    3.2.4 串行通信接口模块  35-39
    3.2.5 电源管理模块  39-40
    3.2.6 硬件PCB板设计时的注意问题  40-41
  3.3 系统软件设计  41-46
    3.3.1 DSP软件开发环境  41-42
    3.3.2 DSP软件开发流程  42-43
    3.3.3 主程序的设计  43
    3.3.4 SCI模块的程序设计  43-46
第4章 睡枕压力舒适性的主观评价  46-56
  4.1 主观评价的主观性与客观性  46-47
    4.1.1 主观评价的主观性分析  46-47
    4.1.2 主观评价的客观性分析  47
  4.2 主观评价的心理物理实验法  47-48
  4.3 主观实验设计  48-52
    4.3.1 实验睡枕的准备  48-50
    4.3.2 实验人数的确定和受试者的选取  50-51
    4.3.3 主观评价术语和评价标尺的确定  51
    4.3.4 主观测试  51-52
  4.4 主观实验结果分析与讨论  52-56
第5章 睡枕压力舒适性的客观测试  56-62
  5.1 睡枕压缩性能测定  56-58
    5.1.1 压缩弹性率测定  56
    5.1.2 压缩变形率的侧定  56
    5.1.3 压缩性能测试结果及分析  56-58
  5.2 压力测试点的选择  58-59
  5.3 睡枕压力的测定  59-62
    5.3.1 睡枕压力测试系统的准备  59
    5.3.2 压力测试步骤  59-60
    5.3.3 压力测试结果及分析  60-62
第6章 睡枕压力与舒适性的关系分析  62-68
  6.1 相关分析  62-65
    6.1.1 正态分布检验  63-65
    6.1.2 Pearson相关分析及结果  65
  6.2 睡枕压力与舒适性的关系  65-68
第7章 结论与建议  68-70
  7.1 结论  68-69
  7.2 建议  69-70
参考文献  70-75
附录1  75-78
致谢  78-79
发表论文及参加课题一览表  79

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 服装工业、制鞋工业 > 服装工业 > 各种服装制品 > 各种服装：按床上用品、装饰用品分
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