一种人体成分分析装置制造方法
【专利摘要】一种人体成分分析装置，用于分析人体成分与体重测量，所述分析装置包含一底盖、一正面盖板与一骨架，底盖固定于骨架下面，正面盖板固定于骨架上面，骨架端点上还固定有若干个支撑铁板，底盖、正面盖板共同构成一便携式体重秤形状的机壳；骨架上还固定有一体重检测模块、一阻抗测量模块、一电源模块、一液晶显示屏、一电路板、一无线通信模块；机壳内还具有一CPU固定于所述电路板上，具有若干个输入端口、输出端口、输入/输出端口以及一电源输入端口。
【专利说明】一种人体成分分析装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种体重、人体阻抗测量以及身体成分分析的装置，尤其是人体属于脂肪秤的范畴。
【背景技术】
[0002]近年来，随着人民生活水平的提高，肥胖已经成为现代文明社会中的一个严重问题，威胁着人的生命。肥胖的危害很多，可导致高血压、高血脂、动脉硬化、脂肪肝、糖尿病、肥胖综合症等许多严重的疾病。人体成分的盈亏及成分相互间的不均衡，会产生上述肥胖所带来的各种危害或营养不良。因此，人体成分保持一定的比例是衡量一个人是否健康的重要标准之一。正确、简易、快速地测定出人体成份十分必要，能够帮助测试者判别自身的健康状态。
[0003]现有的人体成分分析装置利用测量生物电阻抗(BIA)的方法确定人体成分的仪器。一般采用微弱的(人体感觉不到)恒定交流电流，通过人体手、足与电极连接测量人体各部分的电阻抗。人体内脂肪为非导电体，而肌肉水分含量较多，为易导电体。如脂肪含量多，肌肉少，电流通过时生化电阻值相对较高；反之生化电阻值相对较低。通过以上信息，根据测量者的不同年龄、性别的数字模型定量分析人体成分。人体含有大量水分和电解质等导电物质，所以具有一定的导电性，如图12所示。人体可大致分为水分、脂肪、骨骼等成分组成。不同成分导电性能有较大出入。以脂肪为例，高频电流对人体脂肪的穿透性远小于其它人体组织(例如肌肉、血液等)的穿透性。也就是脂肪的电阻抗比其它组织的电抗大得多。当高频电流去测量人体阻抗时，人体内的脂肪含量越高则阻抗越高。所以人体脂肪率、肌肉率、基础代谢率、骨骼含量、水分含量与阻抗存在一定的相关性。通过测量人体的导电率也就是人体阻抗，结合人体的身高、体重、年龄、性别等参数可推算出人体各成分的含量。
[0004]但现有技术中人体成分检测装置要么存在体积大、重量大的问题，要么存在检测电极过多导致携带不便，检测繁琐的问题；同时，现有的人体成分分析测量装置仅仅能够提供一组测得的体重、脂肪率数据，通常需要用户另行记录数据，并输入计算机设备。
[0005]本实用新型提供一种人体成分分析装置，其具有便携式体重秤式的外壳并配合骨架与支撑铁板，同时，采用了集成化的内部模块设计，检测、显示端安装于外壳表面，因此，存在体积小、重量轻、携带方便、结构稳固、测量方便等优点，另外，采用无线交互式模块设计，使得测得的数据可以通过无线方式传输到计算机或移动电子设备上，从而实现测量数据同步。
实用新型内容
[0006]本实用新型提供一种人体成分分析装置，用于分析人体成分与体重测量，所述的分析装置包含一底盖、一正面盖板与一骨架，所述底盖固定于骨架下面，所述正面盖板固定于骨架上面，所述的骨架端点上还固定有若干个支撑铁板，所述的底盖、正面盖板共同构成一便携式体重秤形状的机壳，这种设计使得装置能够像便携式体重秤一样携带方便，同时盖板、骨架、支撑铁板的设计使得装置结构稳定，适合各种体重人士测量；
[0007]所述的骨架上还固定有一体重检测模块、一阻抗测量模块、一电源模块、一液晶显示屏、一电路板，一无线通信模块，前述设计使得装置高度集成化，从而使装置重量轻、体积小、测量方便，同时无线通信模块使得测量数据后能够通过无线方式传输到计算机或移动电子设备，使得测量体重及人体阻抗后导入远程服务器成为可能，如结合现有苹果手机APP软件，可以实现手机记录体重及人体阻抗的功能。
[0008]所述机壳内还具有一中央控制器(CPU),并固定于所述电路板上,具有若干个输入端口、输出端口、输入/输出端口以及一电源输入端口 ；
[0009]所述的体重检测模块用于检测人体体重，并具有一输出端口，并与所述CPU的第一输入端口通过所述电路板连接；
[0010]所述的阻抗测量模块用于检测人体的阻抗，并具有一输出端口，并与所述CPU的第二输入端口通过所述电路板连接，所述阻抗测量模块还具有一阻抗测量端，所述阻抗测量端固定正面盖板上；
[0011]所述的电源模块与所述CPU的电源输入端口通过所述电路板连接；
[0012]所述无线通信模块具有一输入端口，并与所述CPU的输入/输出端口通过所述电路板连接；
[0013]所述液晶显示屏具有一输入端口，并与所述CPU的输出端口通过所述电路板连接，所述液晶显示屏的正面位于所述正面盖板上。
[0014]进一步地，前述的人体成分分析装置，其特征在于所述的正面盖板为一钢化玻璃。
[0015]进一步地,该体重检测模块是由一压力传感器、一放大电路、一滤波电路、一 A/D转换器(即数字/模拟信号转化器)组成，前述放大电路、滤波电路、A/D转换器分别具有一输入端口和输出端口，所述的压力传感器与所述放大电路的输入端口连接，所述放大电路的输出端口与所述滤波电路的输入端口连接，所述滤波电路的输出端口与所述A/D转换器的输入端口连接，所述A/D转换器的输出端口与所述CPU的第一输入端口连接。
[0016]进一步地，所述的压力传感器为由四个压力应变片组成的惠斯通电桥结构，所述的支撑铁板为四个，所述的四个压力应变片固定在四个支撑铁板上。
[0017]进一步地，所述的阻抗测量端为两个检测电极E0、E3，所述的检测电极E0、E3可向人体施加微弱的、高频的、电流恒定的正弦波，在使用时与人体组成一个人体微电流回路；所述的阻抗测量模块还具有两个输出电极El、E2，还具有一放大电路、一滤波电路、一 A/D转换器，所述的输出电极El、E2与所述放大电路的输入端口连接，用于检测并输出人体微电流回路的电压，所述放大电路的输出端口与所述滤波电路的输入端口连接，所述滤波电路的输出端口与所述A/D转换器的输入端口连接，所述A/D转换器的输出端口与所述CPU的第二输入端口连接。
[0018]进一步地，所述的骨架上还固定有一时钟模块，所述时钟模块(RTC模块)具有一输出端口，并与所述CPU的第三输入端通过所述电路板连接，所述的时钟模块采用PCF8563芯片，前述芯片PCF8563是PHILIPS公司生产的低功耗CMOS实时时钟/日历芯片，芯片最大总线速度为400kbits/s，每次读写数据后，其内嵌的字地址寄存器器会自动产生增量，具有运算速度快、读写速度快的性能。
[0019]进一步地，所述无线通信模块为Wifi装置或蓝牙4.0装置或红外线装置，前述的蓝牙4.0装置具有超低的峰值、平均和待机模式功耗，使用标准纽扣电池可运行一年乃至数年低成本，不同厂商设备交互性，无线覆盖范围增强，完全向下兼容，低延迟(APT-X)。
[0020]进一步地，所述的支撑铁板上还固定有脚垫骨架，所述的脚垫骨架上固定有防滑垫并位于所述的底盖外表面上。
[0021 ] 进一步地，所述的电源模块为一电池仓，所述的电池仓上还具有一电池盖并位于所述底盖的外表面上。
[0022]进一步地，所述的电源模块还具有一线性稳压源AMS1117-3.3，该三端稳压源的最大输出电流为1A，电压精度为2%，同时具备限流和过热切断功能，使得前述的人体成分分析装置能够长时间稳定供电，进而使数据监测和传输更稳定。
[0023]本实用新型提供的人体成分分析装置，其具有便携式体重秤式的外壳并配合骨架与支撑铁板，同时，采用了集成化的内部模块设计，检测、显示端安装于外壳表面，因此，存在体积小、重量轻、携带方便、结构稳固、测量方便等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型一种人体成分分析装置的正视图；
[0025]图2是本实用新型一种人体成分分析装置的背视图；
[0026]图3是本实用新型一种人体成分分析装置的侧视图；
[0027]图4是本实用新型一种人体成分分析装置的侧面剖视图1 ;
[0028]图5是本实用新型一种人体成分分析装置的侧面剖视图2 ；
[0029]图6是本实用新型一种人体成分分析装置的内部模块结构图；
[0030]图7是现有技术惠斯通电桥的结构图；
[0031]图8是本实用新型一种人体成分分析装置的重量检测模块结构图；
[0032]图9是本实用新型一种人体成分分析装置的人体阻抗检测模块结构图；
[0033]图10是人体微电流回路示意图；
[0034]图11是人体导电模型图；
[0035]图12是时钟模块采用芯片PCF8563时的内部结构图；
[0036]图13是电源模块内采用AMS1117-3.3作为线性稳压源的结构图。
[0037]附图标记说明:
[0038]I钢化玻璃
[0039]2电极片
[0040]3 骨架
[0041]4 电池
[0042]5 底盖
[0043]6电池盖
[0044]7电路板
[0045]8液晶屏
[0046]9压力传感器
[0047]10支撑铁板
[0048]11脚垫骨架
[0049]12防滑垫
【具体实施方式】
[0050]本实用新型的一个实施例是:
[0051]如图1-5所示的一种人体成分分析装置，用于分析人体成分与体重测量，其特征在于所述的分析装置包含一底盖5、一正面盖板(钢化玻璃I)与一骨架3，所述底盖5固定于骨架3下面，所述钢化玻璃I固定于骨架3上面，所述的骨架端点上还固定有4个支撑铁板10，所述的底盖5、钢化玻璃I共同构成一如图1-3所示的便携式体重秤形状的机壳，骨架3上还固定有一电路板7 ;支撑铁板10上还固定有脚垫骨架11，脚垫骨架11上固定有防滑垫12并位于所述的底盖5外表面上。
[0052]再请参考图6、12，骨架3上还固定有一体重检测模块、一阻抗测量模块、一电源模块、一液晶显不屏、一电路板、一无线通信模块(蓝牙4.0设备)、一时钟模块(芯片PCF8563)，固定方式未绘于图中；一中央控制器(CPU)固定于所述电路板7上，具有若干个输入端口、输出端口、输入/输出端口以及一电源输入端口 ；所述的体重检测模块用于检测人体体重，并具有一输出端口，并与所述CPU的第一输入端口通过所述电路板7连接；所述的阻抗测量模块用于检测人体的阻抗，并具有一输出端口，并与所述CPU的第二输入端口通过所述电路板7连接，所述阻抗测量模块还具有一阻抗测量端，所述阻抗测量端固定钢化玻璃I上；所述的电源模块与所述CPU的电源输入端口通过所述电路板7连接；所述无线通信模块具有一输入端口，并与所述CPU的输入/输出端口通过所述电路板7连接；所述液晶显示屏具有一输入端口，并与所述CPU的输出端口通过所述电路板7连接，所述液晶显示屏的正面位于所述钢化玻璃I上；所述时钟模块具有一输出端口，并与所述CPU的第三输入端通过所述电路板7连接。
[0053]再请参考图4、13，电源模块为一电池仓，所述的电池仓上还具有一电池盖6并位于所述底盖5的外表面上，电池仓内可装有电池4以驱动人体成分分析装置工作，电池仓中还还有一线性稳压源，所述线性稳压源采用AMS1117-3.3。
[0054]再请参考图5、7，前述的体重检测模块是由一压力传感器9、一放大电路(未绘于图5中)、一滤波电路(未绘于图5中)、一 A/D转换器(即数字/模拟信号转化器)(未绘于图5中)组成，前述放大电路、滤波电路、A/D转换器分别具有一输入端口和输出端口，所述的压力传感器与所述放大电路的输入端口连接，所述放大电路的输出端口与所述滤波电路的输入端口连接，所述滤波电路的输出端口与所述A/D转换器的输入端口连接，所述A/D转换器的输出端口与所述CPU的第一输入端口连接；所述的压力传感器9为由四个压力应变片R1、R2、R3、R4组成如图7所示的惠斯通电桥结构，所述的支撑铁板10为四个，所述的四个压力应变片Rl、R2、R3、R4固定在四个支撑铁板10上。
[0055]再请参考图5、8、10、11，前述的阻抗测量端为两个检测电极E0、E3，所述的检测电极E0、E3可向人体施加微弱的、高频的、电流恒定的正弦波，在使用时与人体组成一个如图10所示的人体微电流回路；该阻抗测量模块还具有两个输出电极E1、E2，还具有如图8所示的一放大电路、一滤波电路、一 A/D转换器,所述的输出电极El、E2与所述放大电路的输入端口连接，用于检测并输出人体微电流回路的电压，所述放大电路的输出端口与所述滤波电路的输入端口连接，所述滤波电路的输出端口与所述A/D转换器的输入端口连接，所述A/D转换器的输出端口与所述CPU的第二输入端口连接。
[0056]本领域普通技术人员可以在预想的其他可选的结构和实施例或上述实施例上进行变更。上述所有实施例均属于本发明的范围之内，但不用于限制本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种人体成分分析装置，用于分析人体成分与体重测量，其特征在于所述的分析装置包含一底盖、一正面盖板与一骨架，所述底盖固定于骨架下面，所述正面盖板固定于骨架上面，所述的骨架端点上还固定有若干个支撑铁板，所述的底盖、正面盖板共同构成一便携式体重秤形状的机壳； 所述的骨架上还固定有一体重检测模块、一阻抗测量模块、一电源模块、一液晶显示屏、一电路板、一无线通信模块； 所述机壳内还具有一中央控制器(CPU)，并固定于所述电路板上，具有若干个输入端口、输出端口、输入/输出端口以及一电源输入端口 ； 所述的体重检测模块用于检测人体体重，并具有一输出端口，并与所述CPU的第一输入端口通过所述电路板连接； 所述的阻抗测量模块用于检测人体的阻抗，并具有一输出端口，并与所述CPU的第二输入端口通过所述电路板连接，所述阻抗测量模块还具有一阻抗测量端，所述阻抗测量端固定正面盖板上； 所述的电源模块与所述CPU的电源输入端口通过所述电路板连接； 所述无线通信模块具有一输入端口，并与所述CPU的输入/输出端口通过所述电路板连接； 所述液晶显示屏具有一输入端口，并与所述CPU的输出端口通过所述电路板连接，所述液晶显示屏的正面位于所述正面盖板上。
2.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于所述的正面盖板为一钢化玻璃。
3.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于所述的体重检测模块由一压力传感器、一放大电路、一滤波电路、一 A/D转换器组成,所述的放大电路、一滤波电路、一 A/D转换器分别具有一输入端口和输出端口，所述的压力传感器与所述放大电路的输入端口连接，所述放大电路的输出端口与所述滤波电路的输入端口连接，所述滤波电路的输出端口与所述A/D转换器的输入端口连接，所述A/D转换器的输出端口与所述CPU的第一输入端口连接。
4.根据权利要求3所述的分析装置，其特征在于所述的压力传感器为由四个压力应变片组成的惠斯通电桥结构，所述的支撑铁板为四个，所述的四个压力应变片固定在四个支撑铁板上。
5.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于所述的阻抗测量端为两个检测电极EO、E3，所述的检测电极E0、E3可向人体施加微弱的、高频的、电流恒定的正弦波，在使用时与人体组成一个人体微电流回路；所述的阻抗测量模块还具有两个输出电极El、E2，还具有一放大电路、一滤波电路、一 A/D转换器,所述的输出电极El、E2与所述放大电路的输入端口连接，用于检测并输出人体微电流回路的电压，所述放大电路的输出端口与所述滤波电路的输入端口连接，所述滤波电路的输出端口与所述A/D转换器的输入端口连接，所述A/D转换器的输出端口与所述CPU的第二输入端口连接。
6.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于所述的骨架上还固定有一时钟模块，所述时钟模块具有一输出端口，并与所述CPU的第三输入端通过所述电路板连接。
7.根据权利要求6所述的分析装置，其特征在于所述的时钟模块采用PCF8563芯片。
8.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于所述无线通信模块为wifi装置或蓝牙4.0装置或红外线装置。
9.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于所述的支撑铁板上还固定有脚垫骨架，所述的脚垫骨架上固定有防滑垫并位于所述的底盖外表面上。
10.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于所述的电源模块为一电池仓，所述的电池仓上还具有一电池盖并位于所述底盖的外表面上，所述的电源模块还具有一线性稳压源 AMS1117-3.3。
【文档编号】A61B5/053GK203953657SQ201420370346
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】吴冰 申请人:时云医疗科技（上海）有限公司