一种人体成分分析仪的制作方法_2

文档序号:9735207阅读:来源:国知局
发明的人体成分分析仪,采用多频方式进行生物阻抗测量,能够覆盖人体细胞外成分和细胞内成分测量所需的全部频率,使得测量结果更加准确,并且具有电极端接触阻抗消除、长线缆阻抗消除、体重测量准确度提高等特点,可以获得更加准确的生物体成分数据,并且具有良好的人机交互界面和丰富的通信接口,能够方便测量数据的交互和管理。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1为根据本发明的人体成分分析仪的一个实施例的模块组成示意图;
[0025]图2为根据本发明的人体成分分析仪的一个实施例的主机正视图;
[0026]图3为根据本发明的人体成分分析仪的一个实施例的主机俯视图;
[0027]图4为本发明的人体成分分析仪测量人体阻抗的示意图;
[0028]图5为本发明的人体成分分析仪的检测电极测量手的阻抗的示意图;
[0029]图6为本发明的人体成分分析仪的检测电极测量足的阻抗的示意图;
[0030]图7为本发明的人体成分分析仪的多频测量形成回路的电路示意图;
[0031]图8为根据本发明的人体成分分析仪的一个实施例的体重测量装置的模块示意图;
[0032]图9为本发明的体重测量装置的信号放大调理电路模块的示意图;
[0033]图10为本发明的体重测量装置的供电电路模块的示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面参照附图对本发明进行更全面的描述,其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。下面结合各个图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。
[0035]下文中的“第一”、“第二”等为描述上相区别,并没有其它特殊的含义。
[0036]如图1所示,本发明提供一种人体成分分析仪包括:检测电极单元181,182,183,184、控制装置12和分析装置11。检测电极单元的数量可以为一个或多个。检测电极单元与控制装置12连接,控制装置12与分析装置11连接。检测电极单元181,182,183,184与人体接触,输出测量电流并采集检测信号,检测电极单元181,182,183,184能够输出多个频率的测量电流。控制装置12控制测量电流的频率并接收检测信号。控制装置12将检测信号发送到分析装置11,分析装置11基于检测信号对人体成分进行分析。
[0037]控制装置12包括:正弦信号发生器模块。正弦信号发生器模块产生施加在检测电极单元181,182,183,184上的正弦波形的测量电流,。测量电流的频率包括:IkHz、5kHz、501^、2501^、5001^、10001^等。控制装置12采用恒流源给人体施加大小可控的约100 —500μΑ的短暂交流信号,用于采集人体阻抗。
[0038]上述实施例中的人体成分分析仪,采用多频率测量电路,在测量中混合多种频率,能够覆盖人体细胞外成分和细胞内成分测量所需的全部频率,使得测量结果更加准确。使用此人体成分分析仪测出的结果的稳定性、准确性、重复性均远远优于传统产品的结果。
[0039]如图2、3所示,检测电极单元的数量为4个。2个检测电极单元固定安装在人体成分分析仪的手握柄21上,2个检测电极单元固定安装在人体成分分析仪的脚踏板22上。检测电极单元包括:第一检测电极23、第二检测电极24。第一检测电极23和第二检测电极24都与人体(手、足)接触,第一检测电极23输出测量电流,第二检测电极24采集检测信号。
[0040]第一检测电极23输出的施加在负载(人体)的驱动电流,具有电流数值恒定的特点,电流的恒定利于消除外部干扰。第二检测电极24作为信号采集端,对阻抗信号进行采样、收集,其输入阻抗越大,抗干扰性就越强。
[0041]如图4所示,检测电极单元采用Α、Β双电极片接触方式,与人体的肢体相连,第一检测电极23、第二检测电极24分别为A,B电极。假定接触阻抗为ZA、ZB,由A(或B)产生安全的激励恒流微电流输出,由B(或Α)进行采样输入。
[0042]脚电极(同手电极)作为共同测量人体阻抗的电极接触处,由于人体皮肤具有接触电阻、寄生容抗、电抗,等效为接触阻抗Z,如果不予消除,则测量时会将此接触阻抗Z叠加到电路采样当中,影响采样精度以及多次测量的稳定性。
[0043 ] 如图5、6所示,测量电流由A点流入人体,测量电压由B点采集,此时测得的阻抗值为虚拟的A与B的交汇-C点的人体阻抗。将原先传统的收发一体的电极测量方式改为A点输入电流信号,B点取出电压信号的发射端、采集端相分离的方式,解决了因为A点或B点的接触阻抗串联等因素导致的采样结果的准确性及重复性不好的问题。
[0044]C点为真正的人体阻抗测量点,A(或B)点恒流源的特性,决定了输入人体的电流不会受到ZA影响,由于B(或Α)点为高阻抗采样输入端,叠加相对较小的皮肤接触阻抗ZB时,可以忽略ZB对采样输入阻抗的影响,采样点仍然等价于C点,消除了皮肤接触阻抗。
[0045]在使用的过程中,检测电极的金属体表面会因为大气中的氧或空气湿度自发形成含氧化合物,这些化合物会提高表面上的接触电阻。目前,降低接触电阻的方法基本是通过覆盖不同的导电介质。
[0046]在本发明的人体成分分析仪中设置电极驱动电路模块,电极驱动电路模块的数量可以为I个或多个,例如,电极驱动电路模块的数量为4个,电极驱动电路模块171,172,173,174与检测电极单元181,182,183,184为——对应设置并连接。电极驱动电路模块和控制装置12连接,电极驱动电路模块具有多种功能,例如,隔离、稳压、滤波等。
[0047]电极驱动电路模块包括:第一信号隔离变压器、第二信号隔离变压器。第一信号隔离变压器的原边线圈与第一检测电极连接,第一信号隔离变压器的副边线圈与控制装置连接。第二信号隔离变压器的原边线圈与第二检测电极连接,第二信号隔离变压器的副边线圈与控制装置连接。
[0048]采用隔离变压器对第一检测电极23输出测量电流以及第二检测电极24采集检测信号进行有效隔离,将有利于提升人体安全系数,增强信号采集的稳定性,能够避免后端信号失效时意外施加在人体应用部分,降低人体耐受的后端信号的风险。
[0049]在一个实施例中,电极驱动电路模块包括:第一电压跟随器、第二电压跟随器。第一电压跟随器的两端分别与第一检测电极、控制装置12连接。第二电压跟随器的两端分别与第二检测电极、控制装置12连接。
[0050]采用电压跟随器,使输出信号相当于一个恒压源,不受后面电路的影响,将前后级电路隔离起来,使其互不影响。电极驱动电路模块还包括:滤波模块。滤波模块分别与第二检测电极24、控制装置连接,滤波模块能够对第二检测电极24采集的检测信号进行滤波处理,提
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