专利名称：运动功能分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种运动功能分析仪，特别是基于生物电子阻抗来进行人体成 分及运动功能分析的设备结构的改进。
技术背景
人体的组成包括水、蛋白、骨头及脂肪，以及很少量的特殊部分。这些元素的 整体组成人体的重量。定量测量各个元素被称为人体成分分析。近年来人体阻抗 分析的迅速发展应归于肥胖对身体的影响。脂肪所占的比例被称为肥胖，并被用 来诊断各种成人疾病。按照医学术语，人体成分，即脂肪自由基(FFM)是支撑
人体的主要部分。病人因营养不良的关系，例如癌症患者就要周期性地测量FFM来决定缓解的情况及监视疾病的进展。当一个肥胖的人通过运动锻炼减轻其体重， 如在几个月内的短期运动，周期性地显示其体重几乎没有变化。在这种情况下， 如果测量人体成分，就会发现肌量增加，脂肪量减少。按照这种方法，运动锻炼 的作用可以通过一个合理的方式测量到。
作为测量人体成分的简便方法之一，生物电子阻抗分析(BIA)被广泛地应用。 该生物电子阻抗分析仪(BIA)是将测量电极与转换开关相连，通过放大电路、 A/D转换器电连接到一微处理器，微处理器还连接一个显示屏及键盘，根据需要 还可以连接一打印机。
按照常规的生物电子阻抗分析(BIA)方法，人体成份分析基于以下一系列步 骤完成的，首先通过键盘输入受测人的性别、年龄、高度和体重，然后把电极粘 在受测人的手上和脚上，使微弱的电流通过人体，通过带有电子选择开关的阻抗 测量装置分别测量人体的电阻和电导系数，该开关是由微处理器控制的，基于这 些测量值，人体的液体量、脂肪自由基、脂肪比例及人体液体的分布状态就被测 量出来了。测量结果在显示屏上显示出来，根据需要可以通过打印机将测量结果 打印出来。但是，目前这种仪器仅仅被用来进行人体成份分析。本申请人在2005 年8月18日申请的申请号为2005201040604的专利已获得授权，该实用新型拓展 了已有的生物电子阻抗分析仪(BIA)的功能，提供了一种不仅可以完善分析人体
成分，还可以通过测量人在测量平台上的蹲起运动，进行人体运动功能分析的设 备。但在使用过程中发现，由于导电电极是直接粘结在测量平台的脚踏板上，如 果力传感器损坏或需要更换时，必须强行将导电电极与脚踏板分开，才能拆开与 脚踏板连接的力传感器,这时往往脚踏板也被损坏，且必须更换，造成了浪费
实用新型内容
本实用新型的目的是在现有的运动功能分析仪基础上对其结构进一步改进，在 脚踏板与力传感器之间增加了一块连接板，使得力传感器的更换更加容易。
为实现此目的，本实用新型所涉及的运动功能分析仪，包括测量平台， 一包括 由放大电路、A/D转换器、电脑PC机组成的控制电路，输入键盘及显示器，其特 征在于测量平台的脚踏板下部与连接板的上部相联，该连接板的下部与力传感 器的上部相联，力传感器的下部连接在测量平台的底座上，导电电极固定在脚踏 板上；A/D转换器、放大器接口连接到阻抗测量电路。
更进一步，力传感器与连接板之间用螺钉连接，连接板与脚踏板之间以及力传 感器与测量平台底座之间的连接均是用螺钉连接的，导电电极与脚踏板是用粘胶 粘结的。
本实用新型的有益效果是当力传感器损坏需要更换时，直接拆开与脚踏板相连 的连接板，将力传感器从连接板上卸下，无需触动与脚踏板粘结的导电电极，这 样既保护了脚踏板，也使力传感器的更换变得容易，大大节约了维修成本。
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图1是本实用新型整体结构的电路原理图2是本实用新型的测量平台结构图。
具体实施方式
本实用新型所涉及的运动功能分析仪测试平台的结构部分，包括两个脚踏板， 在脚踏板4的上部粘结有导电电极5，在脚踏板4的下部各装有一个高精度的力 传感器2，力传感器2的上部与连接板3用螺钉连接，该连接板3与脚踏板4之 间用螺钉连接，力传感器2的下部与测试平台的基座1用螺钉连接。当力传感器 2损坏需要更换时，首先拆开与脚踏板4相连的连接板3，然后将力传感器2从连 接板3上卸下，不会对粘结在脚踏板4上的导电电极5有任何影响，使力传感器3的更换变得容易。
本实用新型所涉及的运动功能分析仪工作原理是在对受测人进行测量时，通 过键盘输入受测人的性别、身高、左腿长、左小腿长、右腿长、右小腿长、左股 骨颈骨密度、右股骨颈骨密度，然后受测人站到测量平台上。测量平台有两只脚 踏板4，它们分别用于承载受测人的左脚和右脚，脚踏板4由玻璃钢材料制造。
在脚踏板4的上部粘结有导电电极5，与受测人左脚前部连接的电极为EL1,与受 测人左脚后部连接的电极为EL2，与受测人右脚前部连接的电极为ER1，与受测 人右脚后部连接的电极为ER2，电极EL1、 EL2、 ER1、 ER2用于测量人体下肢阻 抗。测量时受测人两脚分别踏在对应的脚踏板电极上，测量平台的电路板通过脚 踏板导电电极输出一微小测量电流，此电流流经受测人双脚并产生电压降。此电 流和电压信号在电路板内进行前置处理，处理后的信号送入计算机。计算机根据 检测输出信号的大小计算出人体生物阻抗的幅值和相角。根据人体参数模型进一 步分析计算出人体下肢肌肉体积及分布，以及全身脂肪含量及其沿身高的平均分 布。
当受测人双脚分别踏在脚踏板4上做静止站立或蹲起动作时，由力传感器2测 出受测人的体重及受测人左腿和右腿所受到的地面支撑力，人体施加在脚踏板上 的力由力传感器2变换成电信号，力传感器2输出的电信号经测量平台处理电路 预处理后送入计算机。计算机计算出人体施加在测量平台上的力。当受测人在测 量平台上做蹲起动作时，计算机屏幕显示出受测人做蹲起动作过程中，下肢肌力 随时间变化的情况，根据曲线的分布，计算机分析出受测人的下肢肌肉分布、全 身脂肪含量、下肢肌力、膝关节功能障碍程度和活动范围、人体股骨颈抗骨折能 力及人体平衡性等运动功能。如果受测人需要打印曲线分布图，可以通过外连打 印机打出。
权利要求1、一种运动功能分析仪，包括测量平台，一包括由放大电路、A/D转换器、电脑PC机组成的控制电路，输入键盘及显示器，其特征在于测量平台的脚踏板下部与连接板的上部相联，该连接板的下部与力传感器的上部相联，力传感器的下部连接在测量平台的底座上，导电电极固定在与脚踏板上；A/D转换器、放大器接口连接到阻抗测量电路。
2、 根据权利要求1所述的运动功能分析仪，其特征在于力传感器与测量平台底 座的连接是用螺钉连接的。
3、 根据权利要求1或2所述的运动功能分析仪，其特征在于脚踏板与连接板之间的连接是用螺钉连接的。
4、 根据权利要求l或2所述的运动功能分析仪，其特征在于脚踏板与导电电极之间是用粘胶固定连接的。
专利摘要一种运动功能分析仪，包括测量平台，一包括由放大电路、A/D转换器、电脑PC机组成的控制电路，输入键盘及显示器，其中测量平台的脚踏板下部与连接板的上部相联，该连接板的下部与力传感器的上部相联，力传感器的下部连接在测量平台的底座上，导电电极固定在脚踏板上；A/D转换器、放大器接口连接到阻抗测量电路。更进一步，力传感器与连接板之间用螺钉连接，连接板与脚踏板之间以及力传感器与测量平台底座之间的连接均是用螺钉连接的，导电电极与脚踏板是用粘胶粘结的。
文档编号A61B5/053GK201179060SQ20072030488
公开日2009年1月14日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年11月30日
发明者孙允高, 彰俊民 申请人:北京迈达康医疗设备制造有限公司