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

Tạp chí Khoa học và Công nghệ 133 (2019) 045-052 
45 
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 
Designing and Fabricating a Handy Instrument for Measuring Clothing Pressure on the Human Body 
using MPX10DP Pressure Sensor 
Phan Thanh Thảo *, Vũ Xuân Hiền 
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội – Số 1, Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội 
Đến Tòa soạn: 16-3-2018; chấp nhận đăng: 20-3-2019 
Tóm tắt 
Báo cáo này trình bày kết quả thiết kế và chế tạo thiết bị cầm tay có khả năng đo áp lực của trang phục lên 
cơ thể người sử dụng cảm biến MPX10DP. Thiết bị sau chế tạo hoạt động dựa trên khả năng cảm nhận các 
áp lực khí truyền từ túi khí tới cảm biến. Vì vậy, thiết bị có khả năng đo áp lực cho các bề mặt không phẳng, 
bề mặt cong như các bộ phận trên cơ thể người. Thiết bị có khả năng kết nối với máy tính để hiển thị kết quả, 
lưu trữ dữ liệu thông qua kết nối USB hoặc Bluetooth bằng phần mềm được xây dựng trên môi trường Window. 
Thiết bị thử nghiệm sau chế tạo được kiểm chuẩn bằng đồng hồ đo áp lực ALP K2 đang được sử dụng phổ 
biến trong các máy đo huyết áp. Độ chính xác, độ trôi giá trị áp lực của thiết bị trong quá trình vận hành được 
đo đạc và đánh giá. 
Từ khóa: Áp lực trang phục, áp lực quần áo bó sát, cảm biến áp khí. 
Abstract 
This research introduces the design and fabrication of handy instrument which can measure the pressure of 
costume on the human body using a MPX10DP pressure sensor. The instrument operation is based on the 
sensing capacity of gaseous pressure transferred from a small airbag to the pressure sensor. Therefore, the 
device can measure pressure in many cases e.g. pressure applied to curvy surfaces like human parts. The 
device can communicate with a homemade software on the computer to display and record measured data 
via USB or Bluetooth communication method. The prototype device is calibrated by a pressure gauge named 
ALP K2 which is frequently used on commercial blood-pressure monitors. Finally, the accuracy and the data 
shift of the device during the operation is investigated and discussed. 
Keywords: Clothing pressure, garment pressure, force sensors, force sensing resistors. 
1. Đặt vấn đề* 
Trong quá trình mặc, quần áo luôn gây một áp lực 
lên cơ thể người. Áp lực này có thể có tác dụng chỉnh 
hình cơ thể, đem đến cảm giác thoải mái tiện nghi khi 
mặc, tăng cường khả năng vận động, phòng chống các 
bệnh giãn tĩnh mạch và hỗ trợ điều trị sau phẫu thuật 
nhưng ngược lại cũng có thể đem đến cảm giác khó 
chịu cho người mặc nếu giá trị áp lực vượt quá ngưỡng 
chịu đựng tối đa của con người. Việc xác định áp lực 
của trang phục lên từng vùng cơ thể, là cơ sở cho các 
nhà thiết kế lựa chọn nguyên liệu, kết cấu sản phẩm, 
tính toán kích thước các chi tiết phù hợp với mục đích 
sử dụng trang phục. 
Hiện nay trên thế giới có nhiều phương pháp khác 
nhau để xác định áp lực của trang phục lên cơ thể người 
mặc trong quá trình sử dụng. Trong đó phương pháp 
mô phỏng áp lực [1, 2], tính toán áp lực [3] và phương 
* Địa chỉ liên hệ: Tel: (+84) 919.785.668 
Email: thao.phanthanh@hust.edu.vn 
pháp đo đạc trực tiếp bằng việc sử dụng cảm biến lực 
[4, 5] được áp dụng khá phổ biến. 
Phương pháp mô phỏng và tính toán áp lực của 
quần áo lên cơ thể người trên các phần mềm máy tính 
dựa trên cơ sở mô phỏng hình dạng bề mặt và cấu trúc 
cơ thể người, mô phỏng các đặc trưng cơ học của vải. 
Phương pháp này rất phức tạp, đòi hỏi người dùng cần 
phải có chuyên môn cao, thiết bị và phần mềm máy 
tính chuyên dụng. 
Với phương pháp đo trực tiếp, phần lớn các thiết 
bị đều sử dụng cảm biến lực để đo áp lực của trang 
phục lên cơ thể. Các cảm biến lực được gắn trực tiếp 
vào lớp giữa cơ thể người và trang phục hoặc lớp giữa 
trang phục và bề mặt ma-nơ-canh. Giá trị được hiển thị 
tại từng vị trí đo, từ đó ta có thể xây dựng được biểu 
đồ áp lực của trang phục lên từng vùng cơ thể người 
mặc. 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 133 (2019) 045-052 
46 
Nghiên cứu trước của chúng tôi sử dụng cảm biến 
Flexiforce của hãng Tekscan Hoa Kỳ để thiết kế chế 
tạo thiết bị đo áp lực của trang phục lên cơ thể người 
[5]. Tuy nhiên, thiết bị này có hạn chế trong việc đo áp 
lực lên các bề mặt không phẳng hoặc mặt cong của cơ 
thể do cảm biến Flexiforce chỉ hoạt động với áp lực đặt 
vuông góc với bề mặt cảm biến. Chính vì vậy trong 
nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng cảm biến áp khí 
MPX10DP của hãng NXP USA Inc. sản suất tại Mỹ để 
thiết kế, chế tạo một thiết bị mới có khả năng đo áp lực 
lên bề mặt cong như bề mặt các bộ phận cơ thể người 
tốt hơn. Các cảm biến này có độ nhạy, độ chính xác 
cao và ổn định trong quá trình sử dụng nên kết quả thu 
được hoàn toàn phù hợp với các nghiên cứu trước đây 
về đo áp lực của trang phục lên cơ thể người. Để hiển 
thị kết quả đo, chúng tôi đã thiết kế một phần mềm 
chạy trên môi trường Window để biểu diễn và lưu dữ 
liệu đo thành các định dạng chuẩn có thể xử lý bằng 
các phần mềm Orgin hoặc Excel. Thông số kỹ thuật 
của cảm biến MPX10DP được trình bày trong Bảng 1. 
Bảng 1. Các thông số kỹ thuật của cảm biến 
MPX10DP 
Điện áp hoạt động 3-6 V 
Độ lặp lại kết quả đo < ± 2.5% toàn dải, cảm biến 
đã được tinh chỉnh, 80% tải 
Độ trễ <0.1% toàn thang 
Độ trôi theo thời gian 
~0% trong 15 phút đo đầu 
tiên. Sau 15 phút, giá trị áp 
lực bị trôi lớn nhất là 2.6% 
khi đo liên tục tại một điểm 
áp suất trong 2 giờ. 
Thời gian đáp ứng <1 msec 
Nhiệt độ hoạt động -40 °C - +125 °C 
Độ nhạy 3.5 mV/kPa 
Dải lực đo 
0 ÷14.67 kPa tương đương 
0÷110 mmHg 
2. Thiết kế thiết bị đo áp lực sử dụng cảm biến 
2.1. Thiết kế mạch xử lý tín hiệu áp lực của quần áo 
bó sát lên cơ thể người 
Hình 1. Sơ đồ khối chức năng của 
mạch xử lý tín hiệu. 
Mạch xử lý tín hiệu áp lực của quần áo bó sát lên 
cơ thể người được xây dựng dựa trên 3 khối chức năng 
chính được biểu diễn như trên Hình 1. Ba khối chức 
năng bao gồm: khối cảm biến, khối điều khiển và khối 
hiển thị. Khối cảm biến gồm các ống dây truyền dẫn 
khí không giãn nở để truyền dẫn áp lực từ quần áo bó 
tới cảm biến áp suất. Tín hiệu điện áp sinh ra trên cảm 
biến áp suất (thay đổi tuyến tính theo sự thay đổi của 
áp suất) được khuếch đại và chuyển đổi sang dạng tín 
hiệu số bằng một môđun khuếch đại. Dữ liệu dạng số 
này được ghi nhận và biến đổi ngược thành giá trị áp 
suất thông qua khối điều khiển. Giá trị áp suất này 
được hiển thị trên màn hình LCD hoặc hiển thị trên 
máy tính thông qua các kết nối như USB hoặc 
Bluetooth. Sơ đồ ghép nối các môđun trong mạch xử 
lý tín hiệu áp lực được biểu diễn trên Hình 2. Trong 
đó, khối điều khiển chính của thiết bị là một mạch 
Arduino Uno R3. Cảm biến áp suất được chọn là 
MPX10DP. Tín hiệu điện áp từ cảm biến áp suất được 
khuếch đại và chuyển đổi sang tín hiệu số qua môđun 
ADS1115. Do hoạt động của cảm biến áp suất 
MPX10DP phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường bên 
ngoài nên môđun cảm biến nhiệt độ DHT11 được lựa 
chọn để kiểm tra thông số môi trường bên ngoài. Màn 
hình hiển thị được lựa chọn là màn TFT 1,8”. Môđun 
Bluetooth HC05 được lựa chọn để đồng bộ dữ liệu với 
máy tính. Ngoài ra, thiết bị hoạt động với nguồn điện 
9VDC được cung cấp bởi một viên pin xạc vuông 9V. 
Hình 2. Sơ đồ khối ghép nối các môđun, 
linh kiện mạch xử lý tín hiệu. 
2.2. Xây dựng đường đặc tuyến giữa tín hiệu cảm 
biến và áp suất 
10 20 30 40 50 60
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
 y = -0.59391+0.03318*x
 y = -0.84+0.0415*x
 y = -1.367+0.0592*xC
h
ê
n
h
 l
ệ
ch
 á
p
 s
u
ấ
t 
(P
S
I)
Chênh lệch điện áp (mV)
 -40 oC
 +25 oC
 +125 oC
Hình 3. Đường đặc tuyến tín hiệu cảm biến và áp suất. 
Đường đặc tuyến giữa tín hiệu của cảm biến áp 
suất hay còn gọi là độ chênh lệch điện áp với độ chênh 
lệch áp suất được biểu diễn trên hình. Theo đường đặc 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 133 (2019) 045-052 
47 
tuyến này, độ chênh lệch áp suất và tín hiệu cảm biến 
là các hàm tuyến tính và phụ thuộc nhiệt độ môi 
trường, được khảo sát từ -40 oC đến +125 oC. Độ chênh 
lệch điện áp lớn nhất mà cảm biến có thể ghi nhận là 
60 mV tương ứng với giá trị chênh lệch áp suất 1,4 PSI 
ở nhiệt độ -40 oC. Với nhiệt độ 25 oC, độ chênh lệch 
áp lực lớn nhất có thể ghi nhận được là 1,3 PSI. Như 
vậy, để xây dựng được một đường đặc tuyến hay một 
phương trình duy nhất giữa tín hiệu cảm biến và độ 
chênh lệch áp lực, thông số nhiệt độ môi trường cần 
được thêm vào phương trình đặc tuyến. 
Do phương trình đặc tuyến của cảm biến áp suất 
tại từng điểm nhiệt độ là các hàm tuyến tính theo 
phương trình y = b + ax. Theo như Hình 3, ta có thể 
thấy các hệ số b và a của phương trình đặc tuyến thay 
đổi giá trị theo nhiệt độ môi trường. Chính vì vậy, để 
xây dựng một phương trình duy nhất liên hệ giữa tín 
hiệu cảm biến và độ chênh lệch áp lực, các hệ số a và 
b của phương trình đặc tuyến phải là các hàm phụ 
thuộc nhiệt độ. Hình 4 mô tả sự phụ thuộc của các hệ 
số a và b từ phương trình đặc tuyến đến nhiệt độ môi 
trường. Như vậy, phương trình đặc tuyến của cảm biến 
áp suất đã tham chiếu thông số nhiệt độ môi trường sẽ 
có dạng: 
xTETy }459327,103878,0{}00473,076003,0{ (1) 
trong đó, T là giá trị nhiệt độ môi trường (oC) và x là 
độ chênh lệch điện áp đo được từ cảm biến áp suất 
(mV). 
-75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150
-1.25
-1.00
-0.75
-0.50
-75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150
0.0336
0.0420
0.0504
0.0588
H
ệ
 s
ố
 b
Nhiệt độ môi trường (oC)
y = -0.76003-0.00473*x
H
ệ
 s
ố
 a
y = 0.03878+1.59327E-4*x
Hình 4. Sự phụ thuộc của các hằng số trong phương 
trình đặc tuyến vào nhiệt độ môi trường. 
2.3. Thiết kế giao diện và chức năng của phần mềm 
kết nối 
Phần mềm giao tiếp với thiết bị đo áp lực quần áo 
với mục đích truyền nhận thông số điều khiển như đơn 
vị đo áp lực kết hợp với hiển thị và lưu trữ dữ liệu áp 
lực theo thời gian là một sản phẩm quan trọng hỗ trợ 
quá trình lấy dữ liệu. Các dữ liệu áp lực theo thời gian 
sau đó sẽ giúp quá trình phân tích và đánh giá mẫu 
được chính xác và hiệu quả hơn. Hiện nay, có nhiều 
công cụ lập trình cho phép xây dựng các phần mềm 
chạy trên nền Window cũng như các hệ điều hành di 
dộng khác như Visual Studio IDE hoặc Rad Studio 
vv Trong số đó, ngôn ngữ Delphi nằm trong bộ Rad 
Studio cho phép xây dựng các phần mềm đa nền tảng 
dựa trên ngôn ngữ Pascal quen thuộc. Đây cũng là một 
trong những công cụ phổ biến nhất hiện nay trong thiết 
kế và lập trình phần mềm. 
Hình 5. Giao diện phần mềm điều khiển 
trên Window. 
Phần mềm kết nối thiết bị đo áp lực được thiết kế 
và xây dựng bằng Delphi 10. Phần mềm có khả năng 
giao tiếp với thiết bị đo thông qua cổng USB hoặc sóng 
Bluetooth. Thiết kế giao diện của phần mềm được mô 
tả trên Hình 5. Đầu tiên để kết nối phần mềm với thiết 
bị đo, cổng kết nối “COM” cần được chọn. Người sử 
dụng có thể kết nối hoặc ngắt kết nối với thiết bị sau 
khi đã chọn cổng kết nối. Do môđun Bluetooth hoạt 
động theo giao tiếp Bluetooth serial port tương tự như 
các cổng nối tiếp khác nên người sử dụng có thể chọn 
các cổng nối tiếp Bluetooth ở đây để kết nối. Trong 
mục thiết lập, người sử dụng có thể lựa chọn đơn vị áp 
lực mà mình muốn đo. Sau khi lựa chọn, đơn vị áp lực 
này sẽ được lưu vào bộ nhớ trong của thiết bị và tự 
động hiển thị ở các lần đo sau. Đồ thị biểu diễn sự phụ 
thuộc giữa thời gian và áp lực đo được chiếm 70% diện 
tích hiển thị của chương trình. Các giá trị đo thực tế 
được tự động đánh dấu trên đồ thị sau mỗi 5 giây. 
Trong quá trình đo, người sử dụng có thể bỏ chức năng 
tự đánh dấu hoặc xóa đồ thị bằng cách nhấp chuột phải 
vào đồ thị và chọn mục tương ứng. Thanh trạng thái 
của chương trình luôn hiển thị các thông số nhiệt độ, 
độ ẩm và áp lực mới nhất. Sau khi hoàn tất quá trình 
đo, các dữ liệu đo được lưu lại thành hai tệp ở định 
dạng .EMF và .TXT. Hình ảnh dữ liệu đo sau khi lưu 
được biểu diễn trên Hình 6. Dữ liệu dạng .TXT có thể 
được mở và sử dụng dễ dàng bằng các phần mềm phân 
tích, vẽ đồ thị như Excel, Origin 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 133 (2019) 045-052 
48 
Hình 6. Dữ liệu đo sau khi lưu dưới dạng 
đồ thị (a) và dạng text (b). 
2.4. Đánh giá độ chính xác của thiết bị 
Để kiểm chuẩn thiết bị, chúng tôi sử dụng đồng 
hồ đo áp suất ALP K2 được nối với thiết bị đo và một 
xilanh khí thông qua ống silicon. Sau khi thiết lập hệ 
như trên Hình 7, không khí được xi lanh bơm vào thiết 
bị theo từng 10 mmHg, đọc theo giá trị trên đồng hồ 
đo áp suất. Thiết bị được đặt ở thang đo mmHg. Giá trị 
áp suất hiển thị trên thiết bị và phần mềm trên máy tính 
được ghi vào Bảng 2. Phép đo được lặp lại 10 lần tại 
mỗi điểm áp suất. 
Hình 7. Hình ảnh kiểm chuẩn thiết bị thử nghiệm. 
Bảng 2. Giá trị áp suất trên thiết bị trong 10 lần đo ở 
các điểm áp suất khác nhau. 
mmHg 
Lần 
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 
1 20 31 41 48 59 70 80 91 100 109 
2 21 28 39 50 59 71 82 88 98 110 
3 18 31 41 50 60 72 81 88 101 111 
4 22 32 42 51 61 71 82 90 98 109 
5 18 31 39 51 60 71 79 92 102 110 
6 20 32 40 49 62 69 79 91 98 110 
7 20 31 41 49 61 72 82 88 101 109 
8 20 30 39 51 58 70 81 92 98 110 
9 18 30 41 51 59 70 82 91 100 112 
10 20 28 41 49 61 69 78 91 102 110 
Sau khi xử lý số liệu, ta có bảng giá trị trung bình 
và sai số giá trị áp suất giữa thiết bị đo và đồng hồ ALP 
K2 như trên Bảng 3. 
Bảng 3. Giá trị trung bình áp lực trên thiết bị đo và sai 
số 
 mmHg 
 TB 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 
 19,7 30,4 40,4 49,9 60 70,5 80,6 90,2 99,8 110 
 1,02 1,12 0,92 0,92 1,00 0,9 1,28 1,36 1,44 0,60 
% 5,18 3,68 2,28 1,84 1,67 1,28 1,59 1,51 1,44 0,55 
Với kết quả này, sai số lớn nhất của thiết bị với 
áp suất 20 mmHg là 5.18%. Sai số này dưới 1% khi áp 
suất đặt lên thiết bị lớn hơn đạt 110 mmHg. Từ giá trị 
thu được từ bảng trên, ta vẽ được đồ thị sự phụ thuộc 
giữa giá trị áp suất đo được trên thiết bị và trên đồng 
hồ như ở Hình 8. 
Quá trình khảo sát với khí bơm tới 110 mmHg 
tương đương 14,67 kPa phù hợp với dải đo của cảm 
biến. Dựa vào số liệu đo, đồ thị và đường hiệu chỉnh, 
ta thấy giá trị áp suất đo được trên thiết bị có sự phù 
hợp tốt với giá trị áp suất đo được trên đồng hồ ALP 
K2 với giá trị bình phương hiệu chỉnh R2 = 99%. 
2.5. Đánh giá độ trôi kết quả đo của thiết bị 
Để khảo sát độ trôi giá trị áp suất của thiết bị đo. 
Chúng tôi khảo sát sự thay đổi giá trị áp suất của thiết 
bị trong 120 phút sau khi đặt một áp lực cố định lên 
cảm biến. Áp lực cố định này được tạo ra bởi quần tất 
mặc trên một thiết bị giả đùi. Kết quả được biểu diễn 
trên Hình 9. 
Hình 8. Đồ thị so sánh giá trị áp suất đo được trên đồng 
hồ ALP K2 và trên thiết bị đo. 
0 900 1800 2700 3600 4500 5400 6300 7200
0
25
50
75
100
25
50
75
100
0 900 1800 2700 3600 4500 5400 6300 7200
0.630
0.672
0.714
0.756
N
h
iệ
t 
đ
ộ
 (
o
C
)
Thời gian đo (s)
Đ
ộ
 ẩ
m
 (
%
)
Á
p
 s
u
ấ
t 
(k
P
a
)
Hình 9. Đồ thị sự thay đổi áp lực theo thời gian đo 
OPERATION TIME (SEC)
280260240220200180160140120100806040200
P
R
E
S
S
U
R
E
(k
P
a
)
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
0.5
0.45
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0 0 0 0 0 0
0.525
0.5280.541
0.643 0.649
0.649
0.825
0.8180. 25
0.813 0.813 0.813
0.927
0.927
0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Á
p
 s
u
ấ
t 
đ
o
 đ
ư
ợ
c
 t
rê
n
 t
h
iế
t 
b
ị 
(m
m
H
g
)
Áp suất đo được trên đồng hồ (mmHg)
 Dữ liệu đo
 Đường chuẩn dữ liệu
(a) (b) 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 133 (2019) 045-052 
49 
Hình 10. Thiết kế vỏ hộp thiết bị và bố trí 
các linh kiện. 
Hình 11. Ảnh chụp thiết bị sau khi hoàn thiện. 
Hình 12. Ảnh chụp hệ thống thiết bị đo áp lực của 
trang phục lên cơ thể người sử dụng cảm biến áp khí 
MPX10DP 
1- Cảm biến áp khí 
2- Khối dẫn truyền khí 
3- Mô đun khuyếch đại 
4-Khối điều khiển 
5-Dây kết nối Blutooth với máy tính 
6- Phần mềm hiển thị thông số trên máy tính. 
2.6. Hoàn thiện vỏ hộp thiết bị 
Vỏ hộp thiết bị được gia công từ vỏ nhựa PVC 
với kích thước 72x132 mm2. Các linh kiện và thiết kế 
các rãnh khoét trên vỏ hộp được thể hiện trên Hình 10. 
Trong đó các rãnh khoét trên vỏ hộp được gia công 
chính xác bằng phương pháp phay CNC. Các linh kiện 
được đính với vỏ hộp bằng keo nhiệt. Vỏ hộp đựng linh 
kiện sau khi hoàn thiện được lựa chọn với kích thước 
142×82×40 mm. Vỏ hộp gồm mặt đáy và mặt trước 
được khoét lỗ cho cổng USB, nguồn DC 9V, màn hình 
TFT, đầu nối ống dẫn khí. 
Ảnh chp thiết bị sau khi gia công hoàn thiện được 
biểu diễn trên Hình 11. Hình ảnh mô tả hệ thống thiết 
bị và cảm biến áp khí MPX10DP được biểu diễn trên 
Hình 12. 
2.7. Ứng dụng thiết bị chế tạo đo áp lực của trang 
phục lên cơ thể người trong quá trình mặc 
 Nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công thiết bị 
cầm tay đo áp lực của trang phục lên cơ thể người. 
 Chúng tôi đã sử dụng thiết bị trong nghiên cứu 
tiến hành thực nghiệm đo áp lực của 03 nhóm chủng 
loại trang phục bó sát như: quần legging [6], băng đai 
chỉnh hình cơ thể nữ [7] và áo lót ngực [8] lên cơ thể 
nữ sinh viên trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Trong 
các nghiên cứu này, tác giả và nhóm nghiên cứu tiến 
hành khảo sát 108 nữ sinh viên Việt Nam tuổi từ 18 
đến 22 tuổi, chiều cao từ 150 cm đến 164 cm, chỉ số 
BMI từ 18.5 ≤ BMI ≤ 23 theo tiêu chuẩn TCVN 5782 
- 2009). Tiến hành lựa chọn ra được 6 đối tượng được 
phân ra thành 3 nhóm kích cỡ dựa theo chỉ số khối cơ 
thể BMI. Quá trình thực nghiệm đo áp lực của các 
trang phục bó sát lên cơ thể người mặc được thực hiện 
khi đối tượng đo ở tư thế tĩnh và các tư thế vận động 
khác nhau. 
 Trong nghiên cứu [6], nhóm tác giả tiến hành đo 
áp lực tại 20 điểm đo trên phần thân dưới cơ thể khi 
đối tượng đo ở tư thế tĩnh mặc quần legging với 3 cỡ 
S, M, L được minh họa trên Hình 13. 
Hình 13. Vị trí 20 điểm đo áp lực phần thân dưới cơ 
thể 
 Trong bài báo này, chúng tôi trình bày minh họa 
kết quả thực nghiệm đo áp lực của quần legging lên 01 
đối tượng cỡ trung bình được trình bày trong Bảng 4. 
DHT
11 ADS1115
ARDUINO UNO R3
HC05
MPX10DP
RECHARGEABLE
BATTERY 9V
24 mm
1
3
 m
m
1
0
 m
m
1
3
2
 m
m
72 mm 40 mm
13 mm
1
3
 m
m
1
3
 m
m
1
0
 m
m
24 mm
2
0
 m
m
3
5
 m
m
47 mm
2
0
 m
m
12 mm
2
0
 m
m
14 mm
2
7
 m
m
2
7
 m
m
10 mm
1
4
 m
m
6
2
 m
m
16 mm
10 mm
1
5
 m
m
24 mm
2
9
 m
m
72 mm 40 mm
24 mm
15 mm 15 mm
14 mm
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 133 (2019) 045-052 
50 
Bảng 4. Áp lực của quần legging lên phần thân dưới 
cơ thể (mmHg) 
Vị trí đo Điểm đo S M L 
Cổ chân 1 5,21 3,18 2,56 
 2 2,03 1,31 0,77 
 3 9,13 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.