一种测试皮肤数据的测试仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测试设备，具体是一种测试皮肤数据的测试仪。
【背景技术】
[0002]人体的皮肤数据一般是指皮肤的水分、油分和弹性。随着社会不断进步，市场经济也发展迅速，而针对人体皮肤的各种护肤品也随之而来。各类护肤品都是根据人体皮肤的水分、油分和弹性对应设计的，只有清楚的知道自己的人体皮肤数据，才能选择正确的护肤品来改善自己的皮肤。
[0003]目前，测量皮肤数据有两种方案，一种是基于专有网络阻抗分析芯片(如AD5933)，该方案在不超过10KHz的频率范围内获取人体阻抗值，只能完成低频段的BIA(生物电阻抗分析法)分析。这种测试方案测量的结果不够稳定，而且功耗高，无法适用于极低功耗的场景。另一种方案是基于人体接触电容测量反推皮肤含水量，该方案通过测量人体电容的充放电时间反推人体电容的数值，这种测试方案的测试时间长，一般都要达5?10秒，而且测试结果仅能反映人体皮肤的水分含量，不能全面的反映人体皮肤的数据。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种测试皮肤数据的测试仪，能够克服【背景技术】中的缺陷，能够以超低功耗实现人体皮肤含水量、含油量以及弹性程度的快速检测。
[0005]为了解决所述的技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种测试皮肤数据的测试仪，包括供电模块、数据采集模块和数据处理模块，其特征在于，所述的数据采集模块由模拟切换开关、缺电容定时器、缺电阻定时器和单片机构成，模拟切换开关分别选通电连接缺电容定时器和缺电阻定时器，缺电容定时器的输出端连接单片机的输入端，缺电阻定时器的输出端连接单片机的输入端；所述的数据处理模块由移动终端、信号转换器和皮肤数据计算模型组成，移动终端的输出端连接信号转换器的输入端，信号转换器的输出端连接皮肤数据计算模型；所述的供电模块电连接数据采集模块，提供数据采集模块的工作电源；所述的单片机的UART端口通过接口连接移动终端的输入端。
[0006]优选的:所述的模拟切换开关采用TI公司的⑶74HC4053E。
[0007]优选的:所述的缺电容定时器和缺电阻定时器均采用555定时器无稳态触发模式。
[0008]优选的:所述的单片机采用SILABS公司的C8501F系列的低功耗51单片机。
[0009]优选的:所述的移动终端是手机或者是平板电脑。
[0010]本发明的有益效果是:本发明有两个定时器，一路通过缺电容定时器与人体的电容构成震荡电路，一路通过缺电阻定时器与人体的电容构成震荡电路,通过测量两个震荡电路的输出频率，从而快速地反映皮肤的电容和电阻值，最后通过皮肤数据计算模型得出人体皮肤的水分、油分和弹性程度，该皮肤测试仪的功耗低、测量结果稳定、测试时间极短，且能够全面的测量人体皮肤的数据。
【附图说明】
[0011]图1，本发明的结构框图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图以及优选的方案对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0013]如图1所示，为本发明的结构框图，一种测试人体皮肤数据的测试仪，该测试仪具体包括供电模块1、数据采集模块2和数据处理模块3 ;所述的数据采集模块2由模拟切换开关4、缺电容定时器5、缺电阻定时器6和单片机7构成，模拟切换开关4分别选通电连接缺电容定时器5和缺电阻定时器6，缺电容定时器5的输出端连接单片机7的输入端，缺电阻定时器6的输出端连接单片机7的输入端；所述的数据处理模块3由移动终端8、信号转换器9和皮肤数据计算模型10组成，移动终端8的输出端连接信号转换器9的输入端，信号转换器9的输出端连接皮肤数据计算模型10 ;所述的供电模块I电连接数据采集模块2，提供数据采集模块2的工作电源；所述的单片机7的UART端口通过接口 11连接移动终端8的输入端。
[0014]具体实施例:本实施例中所述的模拟切换开关4采用TI公司的⑶74HC4053E。所述的缺电容定时器5和缺电阻定时器6均采用555定时器无稳态触发模式。所述的移动终端8是手机或者是平板电脑。所述的单片机7采用SILABS公司的C8501F系列的低功耗51单片机。首先将人体皮肤的表面接触模拟切换开关4，当人体的等效电容与缺电容定时器5构成555震荡电路时，模拟切换开关4选通缺电容定时器5，当人体的等效电阻与缺电阻定时器6构成555震荡电路时，模拟切换开关4选通缺电容定时器5，两个555震荡电路的频率由单片机7记录，并通过人体电容与震荡电路的频率关系F=L 44 / ((R1+2R2)*C1)(其中，Rl、R2为已知量，F为震荡电路输出频率)，由频率推算出人体皮肤电容Cl的电容值，再通过人体电阻与震荡电路的频率关系F=L 44 / ((R1+2R2)*C1)(其中，R1、C1为已知量，F为震荡电路输出频率)，从而由频率推算出待测人体皮肤电阻R2的电阻值。电容、电阻值计算后，通过单片机7的UART端口输出，并由单片机7将UART高低电平信号转化为高低频率信号，输出的MIC接口，由移动终端8的手机软件接收。移动终端8输出的声波信号经信号转换器9解析成数字信号，从而获得电容和电阻的电信号值，最后通过皮肤数据计算模型10计算出人体皮肤的水分、油分和弹性程度。本实施例中的皮肤数据计算模型10采用以下的计算公式:水分 Water Score= (In (x+7)+0.075) / (2.485+0.075)(式中的“x”是从信号转换器9中获得的电容电信号值)；油分Oil Score= (-005*x~2+2-0.57) / (2-0.57)(式中的“x”是从信号转换器9中获得的电阻电信号值)；弹性程度Soft Score=0.65ffaterScore+0.350il Score。
[0015]本发明的实施例中的两个构成震荡电路的缺电容定时器5和缺电阻定时器6采取555定时器无稳态触发模式，可以连续输出，电路简单，精度在电源电压稳定的情况下没有任何问题。另外还可以采用555的单稳态触发模式，优点是测量精度与电源电压无关，但是电路需要单片机持续出发，增加电路复杂度和系统整体功耗。
[0016]本发明通过震荡电路来采集人体皮肤电容和人体皮肤电阻的频率，再通过单片机得出由频率反推出的人体皮肤的电容值和电阻值，最终通过皮肤数据计算模型10以低功耗、速度快、全方面的方式获得人体的皮肤数据。
【主权项】
1.一种测试皮肤数据的测试仪，包括供电模块(I)、数据采集模块(2)和数据处理模块(3)，其特征是:所述的数据采集模块(2)由模拟切换开关(4)、缺电容定时器(5)、缺电阻定时器(6)和单片机(7)构成，模拟切换开关(4)分别选通电连接缺电容定时器(5)和缺电阻定时器(6),缺电容定时器(5)的输出端连接单片机(7)的输入端,缺电阻定时器(6)的输出端连接单片机⑵的输入端；所述的数据处理模块(3)由移动终端(8)、信号转换器(9)和皮肤数据计算模型(10)组成，移动终端(8)的输出端连接信号转换器(9)的输入端，信号转换器(9)的输出端连接皮肤数据计算模型(10);所述的供电模块(I)电连接数据采集模块(2)，提供数据采集模块的工作电源；所述的单片机(7)的UART端口通过接口(11)连接移动终端(8)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种测试皮肤数据的测试仪，其特征是:所述的模拟切换开关(4)采用TI公司的CD74HC4053E。
3.根据权利要求1所述的一种测试皮肤数据的测试仪，其特征是:所述的缺电容定时器(5)和缺电阻定时器(6)均米用555定时器无稳态触发模式。
4.根据权利要求1所述的一种测试皮肤数据的测试仪，其特征是:所述的单片机(7)采用SILABS公司的C8501F系列的低功耗51单片机。
5.根据权利要求1所述的一种测试皮肤数据的测试仪，其特征是:所述的移动终端(8)是手机或者是平板电脑。
【专利摘要】本发明涉及皮肤测试设备，尤其是一种测试皮肤数据的测试仪，包括供电模块、数据采集模块和数据处理模块，所述的数据采集模块由模拟切换开关、缺电容定时器、缺电阻定时器和单片机构成，模拟切换开关分别选通电连接缺电容定时器和缺电阻定时器，缺电容定时器和缺电阻定时器的输出端分别连接单片机的输入端；所述的数据处理模块由移动终端、信号转换器和皮肤数据计算模型组成，移动终端的输出端连接信号转换器的输入端，信号转换器的输出端连接皮肤数据计算模型；所述的供电模块电连接数据采集模块；所述的单片机的UART端口通过接口连接移动终端的输入端。本发明的系统功耗低、能够快速测量人体皮肤的含水量、含油量、及弹性程度。
【IPC分类】A61B5-053
【公开号】CN104799856
【申请号】CN201410041771
【发明人】周思凡, 梁国鹏
【申请人】杭州雪肌科技有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月27日