本申请要求2015年1月12日提交的美国临时申请62/102,119号的优先权，其公开内容通过引用全部合并至本文中。
技术领域
本发明是关于一种电容式量测人体穴位频率的检测头装置。
背景技术：
各经络穴位的电气状态会反映人体健康状况，根据电路学理论，可供量测的电气物理量有3 种，分别为电阻、电感及电容。已知覆盖全身的皮肤电气阻抗为100K~10M欧姆，因电感量测需将直流电阻值控制在10欧姆以下，故无法以量测电感的方式得知经络状态。量测电阻方式可行，但会因为年龄、外伤、天气变化及汗水分泌造成直流阻抗改变，量测时需在待测点擦上生理食盐水方可避开此误差值，但电子设备易遭盐份腐蚀，若保养不当将直接影响量测用接头寿命。
技术实现要素：
为了克服先前技术的缺陷，并建立连接一云端数据库以作进一步的健康状态分析及检测，本发明提供一种电容式量测人体穴位频率的检测头装置，包含：一接触头，具有二端点，用以接触一人体的穴位，以取得该穴位的一电容量值CH，其中该端点之一为接地；一内部振荡器，具有一电感器L1及一电容器C2，用以产生一已知的内部振荡频率F1；一计数器模块，连接至该内部振荡器，用以计算该内部振荡频率；及一外部中断模块（ISR），连接至该计数器模块，当该接触头接触该人体穴位时，该外部中断模块在接收一碰触人体的穴位频率讯号时，配合该内部振荡频率，用以计算出一该碰触人体穴位的频率F2，其计算公式为：
；
，
其中该F1为该内部振荡器的振荡频率，该L1、C2为该内部振荡器的振荡组件，及该CH为该人体穴位的电容量值。
附图说明
图1A及图1B分别为本发明的一种电容式量测人体穴位频率的检测头装置中接触人体的接触头结构图。
图2为本发明的一种电容式量测人体穴位频率的检测头装置的结构方块图。
图3为本发明的一种电容式量测人体穴位频率的检测头装置的电路图。
附图标记：
100 电容式量测人体穴位的检测头装置
110、110’ 接触头
1、1’、2、2’ 端点
120 内部振荡器
130 计数器模块
140 外部中断模块
150 人体接触传感器。
具体实施方式
本发明可能以不同的形式来实施，并不仅限于下列文所提及的实例。下列实施例仅作为本发明不同实施方式及特点中的代表。所述实施例不限制在申请权利范围中所描述的本发明的范围。
图1A及图1B分别显示本发明的一种电容式量测人体穴位的检测头装置100的接触头不同结构图，图1A所示为一圆筒型结构的接触头110，端点1用以接触穴位，端点2为接地。图1B所示为一平面型结构的接触头110’，端点1’用以接触穴位，端点2’为接地。
此外，该接触头的材料包括但不限于金属或合金，例如可为镀金。
本发明使用18k金接触头量测电容方式，主要透过其充/放电特性得知该物理量，不直接量测经过人体的电流，故可将皮肤电阻值影响因素降到最低。故本发明以量测电容的方式获得各穴道参数。而量测电容值有2种方法，第1种为加上固定电压观察其瞬时特性。第2种为加上适当回授电路组成振荡器量测输出频率，第1种方法的准确度较高，但量测仪器体积相当庞大。第2种方法在误差控制在5%以下的前提可有效缩减体积，故本发明采用频率产生电路的方式量测经络穴道电容值。
图2所示为本发明的一种电容式量测人体穴位频率的检测头装置100的结构方块图，包含：一接触头110，如图1A（即图1B的110’）所示，具有二端点（即图1A中的端点1及2；和图1B中的端点1’及2’），用以接触一人体的穴位，以取得该穴位的一电容量值CH；一内部振荡器120，用以产生一已知的振荡频率；一计数器模块130，连接至该内部振荡器，用以计算一内部振荡频率；一外部中断模块（ISR）140，连接至该计数器模块，当该接触头接触该人体穴位时，该外部中断模块在接收一碰触人体的穴位频率讯号时，配合该内部振荡频率，用以计算出一该碰触的人体穴位的频率（F2），其公式：
；
其中F1为内部振荡器的频率，L1、C2为振荡组件，该CH为人体穴位的电容量值。
如图3所示本发明的检测头装置的电路图，人体量测点为P2；由C2 与L1 组成槽型电路搭配LM311 比较电路组成振荡电路，由电路学原理可推论振荡器输出频率F1为：
设 P2 为输入点，人体穴位上的电荷可视为一小电容器，设CH 为穴位上的电容量。根据电容并联公式，可推论出接触人体后振荡器输出频率F2为：
由 F1、F2关系式可得知皮肤上的电荷形成的电容数值为：
。
其中，F1为尚未接触人体时检测头装置的输出频率，平时约在700KHZ±5%，F2为接触人体时检测头装置的输出频率，其范围约700KHZ~400KHZ，视所量测人体的健康情况而定。本发明另包含一警示构件（未示于图中），以于得知（F1-F2）>500HZ，表示检测头装置已经接触到人体，则该警示构件会产生一警示信号, 如为一声音信号或为一光信号。本发明进而包含一分析构件（未示于图中），连接至该计数器模块, 用以将F2的范围700KHZ~400KHZ切成200等分，并依所量测人体的F2是座落于该200等分何处而用于分析。
未接触人体时，平时频率约700KHZ，当接触人体后，所述频率的改变范围约为700K HZ~400K HZ之间，若周围有相同频道的通讯设备需注意抗干扰问题。
将频率讯号透过 RS232 传给主机板，即可进行分析与量化。
由于接触面积会影响电路充/放电稳定时间，故设计机构时，需尽可能加大接触头（P2）端点1的面积，即端点1大于另一端点2（接地端）的面积，以加快稳定速度。当然，其两端点1’，2’亦可面积相同（如图1B所示）。
此外，架构可由集成电路（例如型号STM32F103C8T6）的外部中断模块（ISR；Interrupt Security Routine）、计数器模块、内部振荡器（内部频率产生模块）所组成。频率计数器架构如下：电源开启时，将已知频率的内部振荡器启动，并将输出讯号接到计数器，让计数器不断上数，当频率讯号输入时，即启动外部中断ISR。
外部中断模块（ISR）的功能为读出计数器内部的数值，配合内部振荡器的频率，即可得知输入频率讯号的数值。为避开接触瞬间所自动舍弃第一笔与最后一笔数据。避免造成误差，本系统取样频率为每秒 10次，总取样时间为3秒钟。
当接触头触碰到皮肤时，会因皮肤上的电气特性造成检测头装置频率改变，当控制器侦测到频率变化时，即启动纪录程序，开始量测。该纪录程序语言如下：
j=INPUTCLK; //时间单位内的触发数
INPUTCLK=0;
if(j<(OF-80))
{
if(j>4550)
{
j=j-(4000+(OF%500));
value=j/30;
}
else
{
value=201;
}
}
需注意输入讯号的最高频率不可以超过内部振荡器的 1/2，否则将造成频率计算失准。本系统所使用的量测头最高输出频率为 700KHZ，而内部振荡器频率的最高频率为36MHZ，符合此原则。
此外，如图2所示，本发明的电容式量测人体穴位的检测头装置100可进而包含一人体接触传感器150，连接至该外部中断模块140，以在碰触人体时产生一触发信号，以启动该外部中断模块的计数。