贴黏式电容量测装置及其电极组件与电容量测方法_2

文档序号:9735217阅读:来源:国知局
1贴设;该第一电极区12所可设有一第一电连接件123及该第二电极区13可设有一第二电连接件133,该第一电连接件123与该数个第一电极元件121电性连接,该第二电连接件133与该数个第二电极元件131电性连接,以供该控制器2耦接。
[0028]更详言之,在本实施例当中,该电极组件I包含的该贴合件11设有一第一电极区12及一第二电极区13。请一并参照图2所示,该贴合件11的第一电极区12设有数个第一电极元件121,该第一电极元件121可以采用矩阵形式连续排列;该贴合件11的第二电极区13设有数个第二电极元件131,该第二电极元件131可以采用矩阵形式连续排列。更详言之,所述数个第一电极元件121及第二电极元件131分别于该第一电极区12及该第二电极区13形成数组(Matrix)设置,该数个第一电极元件121与该数个第二电极元件131的数目可以相同或不同,每一电极元件的尺度(Size)可以落在数十微米,且各第一电极元件121的四周可以设有围阻体122,各第二电极元件131的四周可以设有围阻体132,用以提供绝缘效果,避免两相邻的电极元件产生电性干扰,本领域技术人员所能思及者。此外,该贴合件11可至少设有一固定部14,该固定部14可以为各种固定方式(例如:可饶式固定条、黏性胶条),使该固定件14结合于该贴合件11时,透过该固定部14,即可将该贴合件11固定于使用者手臂,本领域技术人员所能理解实施者。
[0029]请参照图3所示,该控制器2之架构示意图。该控制器2包含一供电单元21,该供电单元21分别电性连接一量测单元22及一处理单元23,以对所述量测单元22及处理单元23进行供电。该量测单元22可以为现有电容测量装置,且该量测单元22分别耦接该该电极组件I的第一电极区12及第二电极区13,详言之,该量测单元22可分别直接电性连接该第一电极元件121及第二电极元件131,亦或该量测单元22分别与该电极组件I上的该第一电连接件123及第二电连接件133电性连接,间接与该第一电极元件111及第二电极元件131电性连接,方便依不同使用者更换新的电极组件I。藉此,该量测单元22能够利用该供电单元21所提供的电力,以在该第一及第二电极区12、13之间产生一电压差AV。换言之,由于该量测单元22分别电性连接该第一电极区12所设有的数个第一电极元件121,因此该量测单元22能够使设置于该第一电极区12的数第一电极元件121具有一第一电位Vl ;类似地,由于该量测单元22电性连接该第二电极区13所设有的数个第二电极元件131,因此该量测单元22能够使设置于该第二电极区13的数个第二电极元件131具有与该第一电位不同的一第二电位V2。据此,该量测单元22能够利用该第一电位Vl与该第二电位V2的差异在该第一电极区12及第二电极区13之间产生一电压差AV。
[0030]当该电压差AV形成于该第一电极区12与该第二电极13之间时,该第一电极区12与该第二电极区13分别通入相反电性但数量相同的静电荷(Charges),该量测单元22遂能够利用该电压差A V,以测量该第一电极区12所设有的各个第一电极元件121的电容值。值得注意的是,该量测单元22所测量该第一电极区12的其中一第一电极元件121的电容值可以为该数个第一电极元件121与一参考点间的电容值,所述参考点可以为该第二电极区13的其中一第二电极元件131,本领域技术人员均能理解实施;惟,在本实施例中,为使该量测单元22的量测结果更为精确,该第一电极区12的其中一第一电极元件121的电容值可以为该各个第一电极元件121与该第二电极区13所设有的数个第二电极元件131间的电容值的总和(或平均值),本发明并不加以限制。同样地,该量测单元22遂能够利用该电压差A V,以测量该第二电极区13所设有的各第二电极元件131的电容值。
[0031]该处理单元23可以为微控制单元、个人计算机、工作站或云端服务器等习用运算装置,该处理单元23耦接于该量测单元22,以供接收该量测单元22对该第一电极区12及第二电极区13所设有的数个第一电极元件121与第二电极元件131之间的电容值量测结果,据以进行后续分析运算,且该处理单元23另耦接一储存单元24,该储存单元24可以为硬盘或现用非挥发性内存(例如:闪存),以供该处理单元23将所述电容值量测结果储存于该储存单元24当中。举例而言,该处理单元23所能进行的分析运算包含:判断该量测单元22所测得的电容值是否超出预设的一门坎值,并且在判定该电容值量测结果超出该门坎值时发出一警示讯息;或者,该处理单元23可以计算该量测单元22所测得的电容值的变异度、标准偏差或震幅等统计参数,据以判断是否需发出一警示讯息。该处理单元23可以将上述分析运算连同所述电容值量测结果一并储存于该储存单元24当中。
[0032]请续参照图2所示,在本实施例当中,假设该第一电极区12所设有的数个第一电极元件121与该第二电极区13所设有的数个第二电极元件131之间通电后产生一电场E,则电容值可以表示如下式⑴及⑵所示:
C = Q + V(I)
C = Q+(EXd)(2)
其中,C为电容值;Q为平行极板所储存的电荷量;E为极板之间所形成的电场;d为则该第一电极元件121与该第二电极元件131之间的平均间距。
[0033]藉由上述结构,本发明贴黏式电容量测装置的第一实施例实际使用时,使用者可以将该电极组件I黏贴于手臂H,由于该电极组件I所包含的该贴合件11设有一固定部14,因此能够确保该贴合件11能够贴附于使用者的手臂H的皮肤。藉此,即可利用该控制器2的量测单元22对该电极组件I的各该第一电极元件12与各该第二电极元件13间的电容值进行量测,并且以该控制器2的处理单元23根据所述电容值量测结果进行分析运算或储存。在本实施例当中,由于该第一及第二电极区12、13可以分别设置于该贴合件11上并形成一间距,因此该第一实施例的控制器2的量测单元22能够针对该第一电极区12所设有的数个第一电极元件121与该第二电极区13所设有的数个第二电极元件131间的电容值进行量测,由于电容量测的原理是两个导体探针(Probe)之间在供给静电压时会有电力线生成,电力线的特性是会穿透人体各种组织,加上电力线与电力线间从正电极出发终止于负电极且彼此间平行不交会,而且电力线穿透的路径上如果有介质改变,其电力线质量也随之改变,而电力线质量最后以电容量测质去做呈现,如此就可达到对量测者皮下血管组织与血管中的血糖浓度进行电容值量测并经由软件做回归分析转换得的血糖真正浓度的效果。
[0034]虽然体表的任一处至体表另一处可视为具有无数条导路径,然而由于人体的导电度较低,因此当该第一电极区12的一第一电极元件121与该第二电极区13的一第二电极元件131分别贴附于使用者的体表的不同位置时,该量测单元22仍然能够利用该第一电极区12与该第二电极区13之间的电压差AV测得一电容值,本领域技术人员能够理解实施。注意到,当人体中血糖的糖分子(C6H12O6),因电荷分布不平均,在氧原子端的氧原子的阴电性强故电子密度较高是呈现负电性端,在含碳端的碳原子的阴电性弱故电子密度较低是呈现正电性端,如此可知糖分子具有极强的极性(Polar),一但血管中具有极性的醣分子出现的个数或密度不一样时,会被从正电端出发的电力线所察觉,并改变电力线的质量,并将
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