生物体信息测量电路、芯片和电子设备及测量方法与流程

本申请涉及健康测量，具体涉及一种生物体信息测量电路、芯片和电子设备及测量方法。

背景技术：

1、生物体的相位角可通过生物电阻抗测量技术来获得。生物电阻抗是一个由电阻值r(实数部分)和容抗值xc(虚数部分)组成的复数，前者主要由生物体内的水分总量所致，后者主要是由细胞膜产生的电容所致。生物电阻抗也可以用模为|z|、相位角为φ的矢量来表示，具体如式(1)至式(3)所示，|z|

2、为生物电阻抗值。

3、z＝r+jxc                 (1)

4、|z|＝(r2+xc2)1/2         (2)

5、φ＝tan-1(xc/r)         (3)

6、为了测量生物体的相位角，可以测量生物电阻抗的实部和虚部对应的大小，即电阻值r和容抗值xc，然后通过两者的比例求生物体的相位角。或者测量生物电阻抗的模值|z|，以及容抗值xc或电阻值r之一，再通过两者比例求得生物体的相位角。

7、无论采用哪种方式，相位角的准确性取决于电阻值和容抗值的准确度。由于测量电阻值和容抗值的准确度较低，导致相位角的准确度较低。

技术实现思路

1、鉴于以上问题，本申请实施例提供一种生物体信息测量电路、芯片和电子设备及测量方法，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种生物体信息测量电路，包括：测量模块，用于产生具有预设相位角的激励信号，在生物体施加激励信号时测量生物体的生物电阻抗信号；处理模块，用于根据该生物电阻抗信号确定生物体相位角的测量值，根据该预设相位角调整生物体相位角的测量值，以得到生物体相位角的真实值；其中，该预设相位角被配置为：使得在生物体施加该激励信号时，该生物体的生物体相位角相对于其电阻值或容抗值的变化率小于预设值。采用该技术方案，通过具有预设相位角的激励信号，将生物体相位角从对电阻值或容抗值敏感的区间，相移到对电阻值或容抗值相对不敏感的区间，在相移后进行测量，然后消除具有预设相位角的激励信号带来的相移分量得到生物体相位角的真实值，能够降低电阻值或容抗值测量准确度对生物体相位角测量准确度的影响，可以提高生物体相位角测量准确度。

3、可选地，上述处理模块，还可以用于根据生物体相位角的真实值和生物电阻抗值的测量值，确定该生物体的容抗的真实值和/或电阻的真实值。采用该技术方案，能够基于生物体相位角的真实值和生物电阻抗值的测量值反推得到容抗值的真实值和/或电阻值的真实值。

4、可选地，上述生物电阻抗信号可以包括：生物电阻抗值、电阻值和容抗值中任意两个。测量模块能够基于生物电阻抗值的测量值、电阻值的测量值和容抗值的测量值中任意两个确定得到生物体相位角。

5、可选地，上述处理模块，可以用于：根据第一校准参数校准上述生物电阻抗值的测量值；或者根据第二校准参数校准上述电阻值的测量值；或者根据第三校准参数校准上述容抗值的测量值；其中，校准参数可以包括增益系数和失调系数。

6、可选地，上述测量模块，可以包括：激励单元，用于产生第一激励信号；激励单元的第一端用于连接相移单元的第一端，激励单元的第二端用于连接相移单元的第二端，相移单元用于将第一激励信号相移上述预设相位角，得到第二激励信号；测量单元，用于在生物体施加第二激励信号时测量生物体的生物电阻抗信号。

7、可选地，相移单元包括电容单元。

8、可选地，上述电容单元的电容值介于0.5nf至10nf之间。

9、可选地，上述激励单元，可以包括：第一激励端；第二激励端；其中，第二激励信号经第一激励端和第二激励端施加于生物体。

10、可选地，上述测量单元，可以包括：第一检测端；第二检测端；全波整流单元，用于基于第一检测端和第二检测端的信号产生生物电阻抗值对应的第一信号；混合整流单元，用于基于第一检测端和第二检测端的信号产生电阻值对应的第二信号；模数转换单元，用于对上述第一信号和上述第二信号进行模数转换。

11、可选地，上述测量模块，还可以包括：控制单元，用于在第一期间将全波整流单元连接在第一检测端和第二检测端与模数转换单元之间，以产生上述第一信号并对其进行模数转换；在第二期间将混合整流单元连接在第一检测端和第二检测端与模数转换单元之间，以产生上述第二信号并对其进行模数转换。

12、第二方面，本申请实施例还提供一种生物体信息测量方法，包括：产生具有预设相位角的激励信号；在生物体施加该激励信号时，测量生物体的生物电阻抗信号；根据该生物电阻抗信号确定生物体相位角的测量值；根据该预设相位角调整生物体相位角的测量值，以得到生物体相位角的真实值；其中，该预设相位角被配置为：使得在生物体施加该激励信号时，该生物体的生物体相位角相对于其电阻值或容抗值的变化率小于预设值。采用该技术方案，通过具有预设相位角的激励信号，将生物体相位角从对电阻值或容抗值敏感的区间，相移到对电阻值或容抗值相对不敏感的区间，在相移后进行测量，然后消除该激励信号带来的相移分量得到生物体相位角的真实值，能够降低电阻值或容抗值测量准确度对生物体相位角测量准确度的影响，可以提高生物体相位角测量准确度。

13、可选地，上述生物体信息测量方法，还可以包括：测量至少两个等效模型的生物电阻抗信号；基于至少两个等效模型的生物电阻信息和测量得到的生物电阻抗信号，确定上述预设相位角的值和校准参数，其中，等效模型的生物电阻抗信息包括等效模型的生物电阻抗值、电阻值和容抗值中任意两个；校准参数包括增益系数和失调系数。

14、第三方面，本申请实施例还提供一种芯片，包括上述的生物体信息测量电路。

15、第四方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括上述的芯片或生物体信息测量电路。

16、本申请实施例提供的生物体信息测量电路、芯片和电子设备及测量方法，通过具有预设相位角的激励信号，将生物体相位角从对电阻值或容抗值敏感的区间，相移到对电阻值或容抗值相对不敏感的区间，在相移后进行测量，然后消除该激励信号带来的相移分量得到生物体相位角的实际值，能够降低电阻值或容抗值测量准确度对生物体相位角测量准确度的影响，可以提高生物体相位角测量准确度。

17、本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

技术特征：

1.一种生物体信息测量电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的生物体信息测量电路，其特征在于，所述处理模块，还用于：

3.如权利要求1所述的生物体信息测量电路，其特征在于，所述生物电阻抗信号，包括：生物电阻抗值、电阻值和容抗值中任意两个。

4.如权利要求3所述的生物体信息测量电路，其特征在于，所述处理模块，用于：

5.如权利要求1～4任一项所述的生物体信息测量电路，其特征在于，所述测量模块，包括：

6.如权利要求5所述的生物体信息测量电路，其特征在于，所述相移单元包括电容单元。

7.如权利要求6所述的生物体信息测量电路，其特征在于，所述电容单元的电容值介于0.5nf至10nf之间。

8.如权利要求5所述的生物体信息测量电路，其特征在于，所述激励单元，包括：

9.如权利要求5所述的生物体信息测量电路，其特征在于，所述测量单元，包括：

10.如权利要求9所述的生物体信息测量电路，其特征在于，所述测量模块，还包括：

11.一种生物体信息测量方法，其特征在于，包括：

12.如权利要求11所述的生物体信息测量方法，其特征在于，还包括：

13.一种芯片，其特征在于，包括上述权利要求1～10所述的生物体信息测量电路。

14.一种电子设备，其特征在于，包括设备主体以及设于所述设备主体的如上述权利要求13所述的芯片或上述权利要求1～10所述的生物体信息测量电路。

技术总结
本申请实施例提供了一种生物体信息测量电路、芯片和电子设备及测量方法，该生物体信息测量电路，包括：测量模块，用于产生具有预设相位角的激励信号，在生物体施加该激励信号时测量生物体的生物电阻抗信号；处理模块，用于根据该生物电阻抗信号确定生物体相位角的测量值，根据该预设相位角调整生物体相位角的测量值，以得到生物体相位角的真实值；该预设相位角被配置为：使得在生物体施加该激励信号时，该生物体的生物体相位角相对于其电阻值或容抗值的变化率小于预设值。采用该技术方案，能够降低电阻值或容抗值测量准确度对生物体相位角测量准确度的影响，可以提高生物体相位角测量准确度。

技术研发人员：李晓,陈华辉
受保护的技术使用者：芯海科技（深圳）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12