人体阻抗测量电路的制作方法

本申请涉及生物电阻抗检测，具体涉及一种人体阻抗测量电路。

背景技术：

1、细胞是人体的基本组成单位，其主要由细胞膜和细胞内液(相对于细胞外液)组成，细胞外充斥着大量的细胞外液和细胞间质。由于细胞内液和细胞外液都含有大量的离子，这些离子围绕细胞膜不断的运动，因此细胞内液和细胞外液具有导电性。进而，当有微弱电流流过由蛋白质分子和脂类分子组成的细胞膜时，细胞膜对电流呈现电解质特性；而当微弱电流流过由胶原纤维、弹性纤维等物质组成的细胞间质时，细胞间质对电流呈现容性阻抗，因此，人体对电流的反应既包含阻性又包含容性。生物电阻抗检测就是依据人体的上述电特性，对人体的阻抗信息进行测量，获得阻抗的实部和虚部，并从中挖掘人体的生理、病理的相关功能信息。

2、发明人知晓一种交流阻抗测量电路及方法（cn105662411a），该电路包括正弦电流发生器以及整流滤波电路，其中正弦电流发生器产生正弦激励电流用于施加在待测人体两端，而整流滤波电路则从上述待测人体两端获取正弦电压信号，正弦电压信号输送给整流滤波电路进行整流，并整流直流信号，所述直流信号包含了待测人体的阻抗信息。

3、但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：该类测量方法仅在一个固定频率下，利用正弦波信号进行阻抗测量，且仅测量电阻抗的模值信息，测量结果易存在较大的误差。

4、公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种人体阻抗测量电路，旨在解决现有人体阻抗测量精度低、存在较大误差的技术问题。

2、根据本公开的一个方面，提供一种人体阻抗测量电路，包括mcu模块、一端与所述mcu模块对应电连接且另一端对应连接至各测量电极片的激励输出模块和阻抗采集模块；所述mcu模块包括单片机；所述激励输出模块包括从所述单片机的对应i/o口至所述电极片依次对应电连接的输出耦合单元、输出多路选择单元、各并联至所述多路选择单元对应输出端子的端口保护单元；所述激励输出模块还包括与所述输出多路选择单元对应输入端电连接的电压基准芯片；所述阻抗采集模块包括从所述电极片至所述单片机的对应i/o口依次对应电连接的阻抗变换单元、输入多路选择单元、隔离单元、运放单元；所述阻抗采集模块还包括对应连接至所述输入多路选择单元和所述单片机间的输入耦合单元。

3、在本公开的一些实施例中，该电路还包括语音模块；所述语音模块包括与所述单片机对应电连接的语音芯片、与所述语音芯片对应连接的音频接口。

4、在本公开的一些实施例中，该电路还包括usb通信模块；所述usb通信模块包括与所述单片机对应电连接的usb芯片、与所述usb芯片对应端口通信连接的存储芯片。

5、在本公开的一些实施例中，所述输出耦合单元、所述输入耦合单元、所述隔离单元对应包括光隔离器。

6、在本公开的一些实施例中，所述输出多路选择单元和所述输入多路选择单元分别包括多路复用器。

7、在本公开的一些实施例中，所述端口保护单元包括两对应作为钳位二极管的肖特基二极管或快速开关二极管。

8、在本公开的一些实施例中，所述阻抗变换单元包括电压跟随器。

9、在本公开的一些实施例中，所述输入多路选择单元与所述单片机间设有负压产生单元，所述负压产生单元包括对应串接的光耦和肖特基钳位二极管。

10、在本公开的一些实施例中，该电路还包括接口模块，所述接口模块包括与所述单片机对应电连接的i/o扩展口和串口。

11、在本公开的一些实施例中，该电路还设有用于提供相应等级直流电压的稳压器。

12、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下任一技术效果或优点：

13、1. 该电路输出脉冲信号从而进行人体阻抗信息的采集，利用脉冲信号中所含有的多谐波频率成分，以从中获取更多信息及提高响应速度，可有效解决现有人体阻抗信息采集时采用正弦激励所导致的测量误差较大的技术问题。

14、2. 进一步设置了语音模块，可有效丰富电路功能，使得在整个测量过程中，mcu模块根据预先设定的功能步骤，提醒受测者进行相应的动作，进而提高人体阻抗测量效率，减轻医护工作者的负担。

15、3. 与mcu模块对应连接的usb通信模块可使得mcu模块与上位机间进行通信连接，使得测量数据得以在上位机软件中显示，并通过显示屏显示受测进程及受测结果，提高人体阻抗仪的测试友好交互性。

技术特征：

1.一种人体阻抗测量电路，其特征在于，包括mcu模块、一端与所述mcu模块对应电连接且另一端对应连接至各测量电极片的激励输出模块和阻抗采集模块；所述mcu模块包括单片机；

2.根据权利要求1所述的人体阻抗测量电路，其特征在于，该电路还包括语音模块；所述语音模块包括与所述单片机对应电连接的语音芯片、与所述语音芯片对应连接的音频接口。

3.根据权利要求1所述的人体阻抗测量电路，其特征在于，该电路还包括usb通信模块；所述usb通信模块包括与所述单片机对应电连接的usb芯片、与所述usb芯片对应端口通信连接的存储芯片。

4.根据权利要求1所述的人体阻抗测量电路，其特征在于，所述输出耦合单元、所述输入耦合单元、所述隔离单元对应包括光隔离器。

5.根据权利要求1所述的人体阻抗测量电路，其特征在于，所述输出多路选择单元和所述输入多路选择单元分别包括多路复用器。

6.根据权利要求1所述的人体阻抗测量电路，其特征在于，所述端口保护单元包括两对应作为钳位二极管的肖特基二极管或快速开关二极管。

7.根据权利要求1所述的人体阻抗测量电路，其特征在于，所述阻抗变换单元包括电压跟随器。

8.根据权利要求1所述的人体阻抗测量电路，其特征在于，所述输入多路选择单元与所述单片机间设有负压产生单元，所述负压产生单元包括对应串接的光耦和肖特基钳位二极管。

9.根据权利要求1所述的人体阻抗测量电路，其特征在于，该电路还包括接口模块，所述接口模块包括与所述单片机对应电连接的i/o扩展口和串口。

10.根据权利要求1所述的人体阻抗测量电路，其特征在于，该电路还设有用于提供相应等级直流电压的稳压器。

技术总结
本申请公开了一种人体阻抗测量电路，旨在解决现有人体阻抗测量精度低、存在较大误差的技术问题。该人体阻抗测量电路主要包括MCU模块、一端与所述MCU模块对应电连接且另一端对应连接至各测量电极片的激励输出模块和阻抗采集模块；所述MCU模块包括单片机。该人体阻抗测量电路具有阻抗测量结果精准、电路功能丰富等优点。

技术研发人员：杨山峰
受保护的技术使用者：河南恒东医疗器械有限公司
技术研发日：20230613
技术公布日：2024/1/15