电容式力感知牙周探针设计建模与实验研究

摘要

针对当前牙周探针在探诊力控制方面的不足,提出一种基于悬臂梁挠曲效应的差动电容式力感知牙周探针解决方案,设计了探针验证结构,建立了探诊力作用下具有不规则形状的探针工作尖的挠曲模型,导出了探诊力和差动电容之间的求解方程,并通过仿真和实验对模型与方程进行了验证.结果表明,所建立的探针工作尖挠曲模型与静应力仿真结果的最大相对误差不超过±4.5％,所设计的力感知牙周探针多次重复探诊力检测实验的标准差小于均值的0.1％,所导出的求解方程的计算值与实验数据之间趋向一致,以探诊力为拟合权重进行修正后全量程的平均偏差为2.49％,具备进一步产品开发的可行性.