专利名称：具有人体成分分析功能的笔记本电脑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种笔记本电脑，尤其涉及一种采用生物电阻抗分析技术来进行人体成分分析笔记本电脑。
背景技术：
在医学临床与基础研究中，测量人体成分具有重要的价值。它可以提供人体成分正常值范围及变化情况，是评价生长发育、成熟情况、健康水平以及老化进程的重要因素， 有助于对营养状况和相关疾病的研究。在儿童生长发育期，监测身体成长变化，了解发育状况，正确指导营养补充，对确保儿童健康成长是非常重要的。在体育运动中，为了减轻体重，提高竞赛成绩，以及在运动员训练过程中，安排合理的运动量，都需要监测体内成分的变化。健美和减肥锻炼若能在脂肪含量监测的指导下进行，也将会收到事半功倍的效果。人体成分的分析越来越受到生理学家、营养学家及医生的重视。对人体成分的测定方法有很多，如水下称重法、核磁共振法、同位素稀释法等，这些方法都需要特殊的仪器和设备，且仪器设备大多价格昂贵。近些年随着生物电阻抗分析法的成熟，也相应的出现了很多采用生物电阻抗法进行人体分析的仪器设备，生物电阻抗分析(Bioelectrical Impedance Analysis,ΒΙΑ)是近20年发展起来的一项人体成分测量技术，它根据人体脂肪组织(Fat Mass, FM)和非脂肪组织(Fat Free Mass, FFM)不同的电阻抗特性，即非脂肪组织含有大量的水分和电解质，电阻抗较低，脂肪是无水物质，电阻抗很高，通过放置在体表的电极向人体施加一个微小的交流测量电流，提取人体阻抗信息，测定人体脂肪含量。然而，这些采用生物电阻抗法进行人体分析的仪器设备动辄数万元，只有有规模的医院和专业的体检公司、健身中心才有这种仪器，很难发挥到人体成分测量的价值和优势。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其实现人体成分测量和分析的同时，具有体积小、成本低、便于携带等优点，有利于人体成分分析的普及，从而提高人们的健康水平。为了实现上述目的，本实用新型提供一种具有人体成分分析功能的笔记本电脑， 其包括笔记本电脑本体、设于笔记本电脑本体内的嵌入式控制器及生物电阻抗测量电路板、及电极，该笔记本电脑本体包括主板及微处理器，该主板上具有与微处理器电性连接的外设控制器，该电极包括成对设置的激励电流电极及测量电压电极，该生物电阻抗测量电路板包括与嵌入式控制器电性连接的测量电路，其包括依次电性连接于嵌入式控制器与激励电流电极之间的正弦信号发生器、压控恒流源及第一多路开关、及依次电性连接于嵌入式控制器与测量电压电极之间的A/D转换器、差分放大器及第二多路开关，外设控制器与嵌入式控制器电性连接。所述生物电阻抗测量电路板还包括分别与测量电路及嵌入式控制器电性连接的电源控制电路、及光电隔离器，光电隔离器电性连接于嵌入式控制器与正弦信号发生器、A/ D转换器之间、及测量电路与电源控制电路之间，光电隔离器两端通过光学耦合而电性隔
1 O所述嵌入式控制器通过LPC总线接口或UART串口与外设控制器电性连接通讯。所述笔记本电脑本体还包括一壳体、设于壳体上的显示屏、内存、硬盘、光驱、内置键盘、触摸板，微处理器设于主板上，显示屏与笔记本电脑主板电性连接。所述生物电阻抗测量电路板设于壳体内并集成于主板上。所述生物电阻抗测量电路板设于壳体内并集成于一 PCB板上。所述生物电阻抗测量电路板上对应电极设有连接端口，其设于壳体上。所述电极包括数对激励电流电极及测量电压电极、插头、及分别连接于激励电流电极与插头及测量电压电极与插头之间的导线，该插头插入连接端口。所述主板上设有笔记本电脑标准接口，其包括网络接口、无线网络接口、USB接口、 读卡器接口、视频输出接口、及HDMI接口。本实用新型的有益效果本实用新型根据生物电阻抗特性，应用生物电阻抗技术， 依托笔记本本身的硬件系统平台，省去了独立测量设备的最贵的微处理器、存储、显示等部件，将生物电阻抗测量电路板模块集成到笔记本上，依靠笔记本微处理器、内存、显示屏、硬盘等系统平台，实现独立测量分析设备的完整功能；仅仅是增加了少量生物电阻抗测量电路板的成本，就在普通笔记本电脑上实现了一部数万元的高端人体成分分析仪的功能，在实现人体成分测量和分析的同时，具有体积小、成本低、便于携带等优点，有利于人体成分分析的普及，从而提高人们的健康水平。为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
以下结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式
详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。附图中，
图1为本实用新型具有人体成分分析功能的笔记本电脑的电路原理示意图；图2为本实用新型的一应用状态示意图；图3为本实用新型的一应用流程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。如图1-3所示，本实用新型提供一种具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其包括笔记本电脑本体10、设于笔记本电脑本体10内的嵌入式控制器20及生物电阻抗测量电路板、及电极50，该笔记本电脑本体10包括主板(未图示)及微处理器11，该主板上具有与微处理器11电性连接的外设控制器(PCH) 12，该电极50包括成对设置的激励电流电极 51及测量电压电极52，该生物电阻抗测量电路板包括与嵌入式控制器20电性连接的测量电路30，其包括依次电性连接于嵌入式控制器20与激励电流电极51之间的正弦信号发生器31、压控恒流源32及第一多路开关33、及依次电性连接于嵌入式控制器20与测量电压电极52之间的A/D转换器34、差分放大器35及第二多路开关36，外设控制器12与嵌入式控制器20电性连接。本实用新型通过笔记本电脑实现人体成分测量和分析、成本低、便于携带、有利于人体成分分析的普及，从而提高人们的健康水平。另外，该生物电阻抗测量电路板还包括分别与测量电路30及嵌入式控制器20电性连接的电源控制电路37、及光电隔离器38，光电隔离器38电性连接于嵌入式控制器20 与正弦信号发生器31、A/D转换器34之间、及测量电路30与电源控制电路37之间，光电隔离器38两端通过光学耦合而电性隔离；该电源控制电路37用于控制测量电路30，在测量电路30不工作时，关闭测量电路30，从而节省电能耗。进一步的，该嵌入式控制器20通过 LPC(Low PinCount)总线接口或UART串口与外设控制器12电性连接通讯。该A/D转换器 ；34可采用12位A/D转换器。该笔记本电脑本体10可采用现有设计，具体的，该笔记本电脑本体10还包括一壳体13、设于壳体13上的显示屏14、内存15、硬盘16、光驱17、内置键盘18、触摸板19，微处理器11设于主板上，显示屏14与笔记本电脑主板电性连接；该主板上设有笔记本电脑标准接口，其包括网络接口、无线网络接口、USB接口、读卡器接口、视频输出接口、及HDMI接口。优选的，该生物电阻抗测量电路板设于壳体13内并集成于一 PCB板上，该生物电阻抗测量电路板可单独设置成一个小的电路板，其通过导线连接的方式与主板电性连接。更优选的，该生物电阻抗测量电路板设于壳体13内并集成于主板上。使笔记本电脑在实现人体成分测量和分析的同时，兼顾笔记本电脑的体积及便携性。该生物电阻抗测量电路板上对应电极50设有连接端口 301，其设于壳体13上；该电极50包括数对激励电流电极及测量电压电极、插头53、及分别连接于激励电流电极与插头53及测量电压电极与插头53之间的导线M，该插头53插入连接端口 301。作为本实用新型的一种选择实施例，将人体分为5环段，包括左右手、左右腿及躯干，该电极包括四对激励电流电极51，、51”、51”，、51””及测量电压电极52，、52”、52”，、52””，四对电极分别组合可对人体进行阻抗测量。测量生物电阻抗时，采用三个频率的电流信号分别输入，即IOkHz、50kHz、IOOkHz， 将激励电流电极51’、51”分别置于掌心1、3处，测量电压电极52’、52”分别置于掌根2、4 处，激励电流电极51”’、51””分别置于足心5、7处，测量电压电极52”’、52””分别置于足跟 6、8处，在操作系统下，当用户启动人体成分分析软件，按下测量开始时，系统软件会通过笔记本电脑的微处理器11传送开始测量的指令给嵌入式控制器20，嵌入式控制器30会开启测量电路电源，然后开始预置相关硬件参数，启动正弦信号发生器31，通过第一多路开关 33将压控恒流源32的lOKHz、、50kHzUOOkHz激励电流分次通过51，和51”，电极输入，置于2和4、2和8、6和8处的电压测量电极用以测量两端的电压，由于电压信号幅值很小，经差分放大器35后送入A/D转换器34，转换后的数据信号通过嵌入式控制器20回报给系统软件，由测量分析软件在系统下通过笔记本电脑的微处理器11运算，从而分别计算出人体左手、躯干、左腿的电阻抗；然后将安全电流由电极3和7输入，置于4和2、8和6处的电压测量电极用以测量两端的电压，分别测出两端的电压，分别计算出右手、右腿的电阻抗。同时测量分析软件还可以将测量数据通过网络接口发送到服务器汇总，由后台医学专家针对测量数据给出合理的饮食、运动、就医建议，在显示屏14上显示，并可存储在笔记本电脑硬盘16里。综上所述，本实用新型根据生物电阻抗特性，应用生物电阻抗技术，将依托笔记本本身的硬件系统平台，省去了独立测量设备的最贵的微处理器、存储、显示等部件，将生物电阻抗测量电路板模块集成到笔记本上，依靠笔记本微处理器、内存、显示屏、硬盘等系统平台，实现独立测量分析设备的完整功能；仅仅是增加了少量生物电阻抗测量电路板的成本，就在普通笔记本电脑上实现了一部数万元的高端人体成分分析仪的功能，在实现人体成分测量和分析的同时，具有体积小、成本低、便于携带等优点，有利于人体成分分析的普及，从而提高人们的健康水平。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
权利要求1.一种具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其特征在于，包括笔记本电脑本体、设于笔记本电脑本体内的嵌入式控制器及生物电阻抗测量电路板、及电极，该笔记本电脑本体包括主板及微处理器，该主板上具有与微处理器电性连接的外设控制器，该电极包括成对设置的激励电流电极及测量电压电极，该生物电阻抗测量电路板包括与嵌入式控制器电性连接的测量电路，其包括依次电性连接于嵌入式控制器与激励电流电极之间的正弦信号发生器、压控恒流源及第一多路开关、及依次电性连接于嵌入式控制器与测量电压电极之间的A/D转换器、差分放大器及第二多路开关，外设控制器与嵌入式控制器电性连接。
2.如权利要求1所述的具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其特征在于，所述生物电阻抗测量电路板还包括分别与测量电路及嵌入式控制器电性连接的电源控制电路、及光电隔离器，光电隔离器电性连接于嵌入式控制器与正弦信号发生器、A/D转换器之间、及测量电路与电源控制电路之间，光电隔离器两端通过光学耦合而电性隔离。
3.如权利要求1所述的具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其特征在于，所述嵌入式控制器通过LPC总线接口或UART串口与外设控制器电性连接通讯。
4.如权利要求1所述的具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其特征在于，所述笔记本电脑本体还包括一壳体、设于壳体上的显示屏、内存、硬盘、光驱、内置键盘、触摸板，微处理器设于主板上，显示屏与笔记本电脑主板电性连接。
5.如权利要求4所述的具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其特征在于，所述生物电阻抗测量电路板设于壳体内并集成于主板上。
6.如权利要求4所述的具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其特征在于，所述生物电阻抗测量电路板设于壳体内并集成于一 PCB板上。
7.如权利要求5或6所述的具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其特征在于，所述生物电阻抗测量电路板上对应电极设有连接端口，其设于壳体上。
8.如权利要求7所述的具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其特征在于，所述电极包括数对激励电流电极及测量电压电极、插头、及分别连接于激励电流电极与插头及测量电压电极与插头之间的导线，该插头插入连接端口。
9.如权利要求4所述的具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其特征在于，所述主板上设有笔记本电脑标准接口，其包括网络接口、无线网络接口、USB接口、读卡器接口、视频输出接口、及HDMI接口。
专利摘要本实用新型提供一种具有人体成分分析功能的笔记本电脑，其包括笔记本电脑本体、设于笔记本电脑本体内的嵌入式控制器及生物电阻抗测量电路板、及电极，该笔记本电脑本体包括主板及微处理器，该主板上具有与微处理器电性连接的外设控制器，该电极包括成对设置的激励电流电极及测量电压电极，该生物电阻抗测量电路板包括与嵌入式控制器电性连接的测量电路，其包括依次电性连接于嵌入式控制器与激励电流电极之间的正弦信号发生器、压控恒流源及第一多路开关、及依次电性连接于嵌入式控制器与测量电压电极之间的A/D转换器、差分放大器及第二多路开关，外设控制器与嵌入式控制器电性连接。
文档编号G06F1/16GK202141974SQ20112022760
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者韩东锋 申请人:深圳市卓怡恒通电脑科技有限公司