Thiết kế, chế tạo thiết bị cầm tay đo áp lực của trang phục lên cơ thể người sử dụng cảm biến áp khí MPX10DP

3 7,28 3,10 
 4 7,59 4,52 0,81 
Bắp chân 5 12,56 9,97 8,20 
 6 13,82 11,72 10,66 
 7 14,07 11,87 11,03 
 8 13,21 11,24 10,42 
Đầu gối 9 15,40 14,06 8,17 
 10 7,59 6,53 6,05 
 11 5,51 4,52 3,99 
 12 2,83 2,16 0,79 
Đùi 13 4,91 3,27 2,66 
 14 3,44 2,84 2,18 
 15 3,26 2,79 2,07 
 16 2,84 1,98 1,52 
Mông 17 3,91 2,44 2,27 
Hông 18 5,05 3,76 3,08 
Cạp 19 10,54 9,42 7,94 
Bụng 20 3,26 2,23 1.215 
Hình 14. Vị trí các điểm đo áp lực của băng đai lên 
phần trên cơ thể nữ sinh viên Việt Nam [7]. 
Kết quả trên cho ta thấy, giá trị áp lực lớn nhất 
nằm ở các điểm 5-9 và 19, tức là vùng bắp chân, mặt 
trước đầu gối và cạp quần. Các vùng cổ chân, đùi, 
mông, bụng, áp lực nhỏ hơn đáng kể. Xét giá trị áp lực 
của quần có size khác nhau lên cơ thể người trên cùng 
một điểm đo ta thấy, khi mẫu mặc quần có kích thước 
nhỏ hơn thì áp lực tương tác lên cơ thể lớn hơn, người 
mặc cũng cảm nhận rõ điều đó phụ thuộc mức độ bó 
sát của quần đối với cơ thể. 
Trong nghiên cứu [7], tác giả và nhóm nghiên 
cứu tiến hành đo áp lực của băng đai chỉnh hình cơ thể 
lên phần trên cơ thể với 15 điểm đo tại vòng đỉnh ngực, 
vòng chân ngực, vòng bụng trên, vòng eo, vòng bụng 
– hông và vòng mông của đối tượng đo được minh họa 
trên Hình 14. Sử dụng sản phẩm băng đai của hãng 
Triumph của CHLB Đức - một hãng đồ lót thời trang 
danh tiếng. Thông số vật liệu của băng đai được xác 
định tại trung tâm thí nghiệm vật liệu Dệt may của 
Viện Dệt May – Da giầy & Thời trang của trường Đại 
học Bách Khoa Hà Nội. Từ mẫu băng đai này, chúng 
tôi thiết kế và gia công các mẫu băng đai thí nghiệm có 
bản rộng 5cm, chiều dài băng đai gồm 3 nấc đo, mỗi 
nấc chênh lệch 2 cm [7]. 
Kết quả thống kê giá trị áp lực trung bình của 
băng đai lên cơ thể 6 nữ sinh viên ở 3 nấc đo tại 15 vị 
trí trên các vòng đỉnh ngực, vòng chân ngực, vòng eo 
vòng bụng mông, vòng mông như trong Bảng 5 và thể 
hiện trực quan trên biểu đồ tần số Hình 15. 
Bảng 5. Bảng thống kê giá trị áp lực của băng đai lên 
cơ thể trên 3 nấc đo 
Đối 
tượng 
Nấc đo Giá trị áp lực trung bình của 
 15 điểm đo (mmHg) 
Giá trị 
trung 
bình 
Độ 
lệch 
chuẩn 
Giá trị 
nhỏ 
nhất 
Giá trị 
lớn 
nhất 
1 Nấc 1 11,93 2,78 6,53 20,18 
Nấc 2 10,.73 2,48 5,55 17,10 
Nấc 3 6,30 2,25 1,20 11,40 
2 Nấc 1 10,88 2,78 5,48 19,13 
Nấc 2 9,68 2,48 4,50 16,13 
Nấc 3 6,98 2,25 1,88 12,30 
3 Nấc 1 10,43 2,78 5,03 18,75 
Nấc 2 9,23 2,48 4,13 15,68 
Nấc 3 7,43 2,33 2,25 12,68 
4 Nấc 1 9,75 2 78 4,35 18,00 
Nấc 2 8,55 2 48 3,38 14,93 
Nấc 3 8,18 2,33 2,93 13,43 
5 Nấc 1 9,30 2,78 3,90 17,55 
Nấc 2 8,10 2,40 3,00 14,48 
Nấc 3 8,55 2,33 3,38 13,88 
6 
Nấc 1 8,63 2,78 3,23 16,65 
Nấc 2 7,43 2,40 2,33 13,58 
Nấc 3 9,60 2,33 4,43 14,85 
Giá trị trung bình 10,78 3,01 4,50 18,71 
Hình 15. Biểu đồ tần số giá trị áp lực của băng đai lên 
cơ thể nữ sinh viên 
 Giá trị trung bình của áp lực ở mức 10.776 
mmHg. Giá trị áp lực lớn nhất trung bình là 18.711 
mmHg, giá trị áp lực nhỏ nhất trung bình: 4.495 
mmHg. Giá trị áp lực lớn nhất là 20.147 mmHg, giá trị 
áp lực nhỏ nhất là 1.193mmHg. Dựa vào hình dạng của 
biểu đồ tần số của giá trị áp lực trung bình lên cơ thể 
người mặc băng đai đo tại 15 điểm đo của 8 tư thế đo 
chúng ta thấy rằng, áp lực trung bình của các băng đai 
lên cơ thể người tuân theo quy luật phân bố chuẩn. 
Đồng thời, giá trị áp lực trung bình của băng đai lên cơ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 133 (2019) 045-052 
51 
thể ở Nấc 1 > Nấc 2 > Nấc 3, giá trị áp lực trung bình 
của băng đai tại Nấc 1 lớn nhất trong 6 đối tượng đo so 
với hai nấc còn lại. Điều này có thể được lý giải rằng: 
Nấc 1 là nấc có kích thước băng đai nhỏ nhất do đó khả 
năng bó sát của băng đai Nấc 1 cao hơn Nấc 2 và Nấc 
3. 
 Trong nghiên cứu [8], nhóm tác giả tiến hành đo 
áp lực của áo lót ngực lên phần ngực của đối tượng đo. 
Ba mẫu áo lót ngực được lựa chọn có kiểu dáng và vật 
liệu giống nhau, có kích thước lần lượt A1: 70A, A2: 
75A, A3: 80A của hãng BON BON Pháp sản xuất tại 
Việt Nam, mỗi áo lót ngực đều có 3 nấc cài để điều 
chỉnh chiều dài vòng dây lưng của áo. Tiến hành đo áp 
lực tại 9 điểm đo như trên Hình 16 và ở 5 tư thế vận 
động như trên Hình 17. 
Hình 16. Mô tả sơ đồ vị trí các điểm đo áp lực. 
Hình 17. Hình ảnh 5 tư thế vận động cơ bản. 
 Từ kết xác định áp lực trung bình lớn nhất của 3 
áo lót ngực lên 6 đối tượng tại 9 vị trí đo các tác giả 
thấy rằng, giá trị áp lực trung bình của Nấc 1< Nấc 2< 
Nấc 3, giá trị áp lực trung bình của áo A1 >A2 >A3. 
Điều này có thể được lý giải rằng: áo A1 có kích thước 
vòng dây lưng nhỏ nhất, áo A3 có kích thước vòng dây 
lưng lớn nhất do vậy mức độ bó sát của áo A1 với cơ 
thể và áp lực của áo lên cơ thể là lớn hơn so với hai áo 
còn lại. Tương tự, Nấc số 1 có chiều dài vòng dây lưng 
rộng nhất, Nấc 3 có chiều dài vòng dây lưng nhỏ nhất 
vậy nên độ bó sát cũng như áp lực của nấc 3 lên cơ thể 
là lớn nhất. Giá trị áp lực trung bình lớn nhất lên đối 
tượng đo khi đối tượng có kích thước cơ thể lớn nhất 
cỡ 164A mặc áo cỡ nhỏ nhất A1:70A cài ở nấc 3. 
Nhóm tác giả đã sử dụng phương pháp khảo sát đánh 
giá chủ quan cảm nhận của người mặc và phương pháp 
đo thực nghiệm để xác định áp lực tiện nghi lên cơ thể 
khi mặc áo lót ngực. Kết quả đã xác lập được khoảng 
giá trị áp lực tiện nghi của áo lót ngực lên vòng ngực 
đối tượng đo là từ 5.370 đến 9.818 mmHg tương đương 
0.716 đến 1.309 kPa. Qua so sánh kết quả thực nghiệm 
đo áp lực tiện nghi trong các nghiên cứu [6-8] cho thấy 
kết quả này hoàn toàn phù hợp với những công trình 
đã công bố trước đây. Các kết quả nghiên cứu [6-8] 
cho thấy rằng, thiết bị đo áp lực của trang phục lên cơ 
thể người sử dụng cảm biến áp lực MPX10DP do 
nhóm nghiên cứu chế tạo có khả năng đo được áp lực 
tại các vị trí đặc trưng trên cơ thể người như vùng ngực, 
vùng bụng, vùng mông và phần thân dưới cơ thể, đặc 
biệt đo được cả các vị trí trên bề mặt cong của các bộ 
phận cơ thể người với độ tin cậy, độ chính xác cao. 
3. Kết luận 
Trong nghiên cứu này chúng tôi lựa chọn được 
cảm biến áp lực MPX10DP của hãng NXP USA Inc - 
Hoa Kỳ để chế tạo thiết bị đo áp lực của trang phục 
trực tiếp trên cơ thể người mặc. Mạch xử lý tín hiệu áp 
lực đã được thiết kế và xây dựng dựa trên 3 khối cơ 
bản: khối cảm biến, khối điều khiển và khối hiển thị. 
Do hoạt động của cảm biến áp lực phụ thuộc vào thông 
số môi trường là nhiệt độ nên mạch xử lý được tích 
hợp thêm cảm biến nhiệt độ để từ đó xây dựng đường 
đặc tuyến liên hệ giữa tín hiệu chênh lệch điện áp thu 
được từ cảm biến áp suất với giá trị áp lực tương ứng. 
Phần mềm kết nối mạch xử lý tín hiệu đã được thiết kế 
và xây dựng với giao diện trực quan, đơn giản nhằm 
hỗ trợ hiển thị và lưu trữ kết quả đo trên máy tính. 
Thiết bị thử nghiệm sau khi lắp ráp được kiểm 
chuẩn bằng đồng hồ đo áp suất ALP K2 với sai số dưới 
10 % ở mức đo áp suất thấp, dưới 20 mmHg. Giá trị đo 
được từ thiết bị thử nghiệm có sự phù hợp tốt với giá 
trị đọc được trên đồng hồ ALP K2 với bình phương 
hiệu chỉnh R2 = 99%. Thiết bị cho kết quả đo với độ 
trôi dữ liệu nhỏ nhất xấp xỉ 0% trong 15 phút đo đầu 
tiên. Sau thời gian này, giá trị áp lực bị trôi lớn nhất là 
2.6% khi đo liên tục tại một điểm áp suất trong 2 giờ. 
Thiết bị thử nghiệm sau khi hiệu chỉnh được thiết kế 
lại vỏ hộp với kích thước 142×82×40 mm. Kết quả đo 
áp lực của thiết bị cho thấy sai số của kết quả đo nằm 
trong phạm vi cho phép và phù hợp yêu cầu đo áp lực 
của trang phục lên cơ thể người trong quá trình mặc. 
Thiết bị hoạt động ổn định và sử dụng đơn giản, 
phần mềm có giao diện thân thiện và tiện dụng đối với 
người dùng cho phép đo áp lực của trang phục lên cơ 
thể trong quá trình mặc ở trạng thái tĩnh và các trạng 
thái vận động cơ bản. 
Lời cảm ơn 
Nghiên cứu này được thực hiện trong khuôn khổ 
đề tài Khoa học và Công nghệ cấp Bộ mã số B2017-
BKA-54. Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn Bộ Giáo dục 
và Đào tạo, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã hỗ 
trợ để chúng tôi hoàn thành nghiên cứu này. 
Tài liệu tham khảo 
[1]. Y.cai, W. Yu and L. Chen, A finite element mechanical 
contact model of 3D human body and a well-fitting 
bra, Advances in Applied Digital Human Modeling; 
Published by AHFE Conference (2014), pp.157-165. 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 133 (2019) 045-052 
52 
[2]. K.W. Yeung, Y. Li, and X. Zhang, A 3D 
Biomechanical Human Model for Numerical 
Simulation of Garment-Body Dynamic Mechanical 
Interactions During Wear, The Journal of The Textile 
Institute, January (2004) Vol 95, pp 59-79. 
[3]. Phan Duy Nam, Nguyễn Quốc Toản, Phan Thanh 
Thảo, The Defining Study of Garment Pressure on the 
Human Body by Theoretical Method and Experimental 
Method, Tạp chí Khoa học & Công nghệ các trường 
Đại học Kỹ thuật, số 103 (2014), pp 83-88. 
[4]. Phạm Đức Dương và công sự, Nghiên cứu thiết kế và 
chế tạo quần giảm béo thẩm mỹ sử dụng cơ chế cơ học 
cho phụ nữ Việt Nam, Đề tài cấp Bộ GD&ĐT mã 
B2014 – 01 – 67, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 
(2014). 
[5]. Nguyễn Quốc Toản, Phan Thanh Thảo, Đinh Văn Hải, 
Thiết kế và chế tạo thiết bị đo áp lực của trang phục lên 
cơ thể người sử dụng cảm biến lực, Tạp chí khoa học 
& Công nghệ các trường ĐH kỹ thuật, số 110 (2016), 
pp 132–136. 
[6]. Phan Thanh Thảo, Trần Thị Phương Dung, Nghiên cứu 
xác định áp lực của quần bó sát lên cơ thể nữ sinh Việt 
Nam, Hội nghị Khoa học toàn quốc về Dệt May – Da 
giầy lần thứ 1, NXB Học viện Nông nghiệp (2018), pp 
241-248. 
[7]. Phan Thanh Thảo, Hoàng Thị Thủy, Nghiên cứu xác 
định áp lực tiện nghi khi mặc áo bó sát lên cơ thể nữ 
thanh niên Việt Nam độ tuổi từ 18 đến 25 trong quá 
trình vận động cơ bản, Tạp chí Khoa học và Công nghệ 
Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, Số 47/2017, pp 
169-176. 
[8]. Phan Thanh Thảo, Hà Thị Định, Nghiên cứu xác định 
áp lực tiện nghi của áo lót ngực, Tạp chí Khoa học và 
Công nghệ Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, Số 
47/2017, pp 164-168.