本实用新型专利技术的一种测脂电路及体脂秤，其中电阻选择电路中由第一测试电阻Rt、第二测试电阻Rt’和测量电极依次串联成串联电路，反相交流放大电路输出的交流电压加在串联电路的两端；电压采样电路先后采集测量电极两端的电压、第二测试电阻Rt’两端的电压、第一测试电阻Rt和第二测试电阻Rt’两端的电压，通过三次测量的电压方程即可求得人体电阻Rb的值；为了矫正因电阻误差及放大器误差带来的等效偏移，本实用新型专利技术通过引入外部测试电阻的方式间接计算测试电阻的等效偏移。待得出计算结果之后保存入测脂电路的存储器中，在实际测量中，将等效偏移代入人体电阻Rb的计算方程中，即可消除由于等效偏移产生的影响，得到人体电阻Rb的准确测量值。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及健康管理
，特别涉及一种测脂电路及体脂秤。
技术介绍
随着生活水平日渐提高，公众对身体情况的重视程度逐渐加深，了解身体的体重、体脂率等体征参数的愿望日益迫切。体脂率是指体内脂肪所占体重的比率，过高的体脂率易导致高血压、心脏疾病、糖尿病和癌症等慢性病，如果能够得到准确的体脂率，则可以此为依据进行有针对性的个人健康管理。因而将普通仅具备称重功能的人体秤扩展为兼具体脂测量功能，已经是当前智能人体秤的发展趋势。 现有技术中具有测脂功能的测量仪主要是通过与皮肤相接处的电流电极向双手或双脚间施加一个直流电信号，然后测量在通过与皮肤相接触的电极上产生的电压，以此得到人体阻抗Z。该方法的测量原理主要是根据人体中的脂肪组织导电性要比非脂肪组织(肌肉)的导电性差，如果人体体内的脂肪量高的话，其身体内部的人体阻抗Z。根据测试者的身高H、体重W和人体阻抗Z，计算得到身体密度DB，其计算公式如下所示： DB-A-k×W×Z/H2其中：A为常数，k为比例系数。 则脂肪率的计算公式如式下所示： 脂肪率＝(4.57/DB-4.142)×100 由此可知，精确测量人体阻抗Z是得到高精度的脂肪率的关键。由于生物体中存在的水分为两种形态，即细胞外液和细胞内液，其中细胞外液流动于细胞膜外壁之间和血管内，细胞内液由细胞膜包裹在细胞之内。电流流过生物组织时细胞膜等效于电容，而细胞内、外液等效于爱你组。对于整个生物组织，科士威无视的细胞的集合，在低频电流流过时，由于细胞膜的容抗作用，等效于无数的电容并联对电流的容抗作用，因此可将细胞膜等效于一个总电容。根据cole-cole模型，当高频的电流施加于生物组织时，由于细胞内外液的电阻抗远大于细胞膜电容抗，可忽略 容抗作用，只考虑电阻抗。 但由于现有技术中的测脂电路在测量人体阻抗Z时，采用理想化模型，即不考虑电阻及放大器的线性误差，这使得测得的人体阻抗Z与真实值之间具有较大误差，进而使得基于人体阻抗Z计算得到的脂肪率也严重失真，参考性较差。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种通过采用精度高温漂小的参考电阻以及等效偏移量的后校准方法，得到能够计算精确的人体阻抗测量值的测脂电路；以及使用该测脂电路的体脂秤。 为实现上述目的，本技术采用的技术方案是： 一种测脂电路，其特征在于：它包括依次连接的振荡电路、反相交流放大电路、电阻选择电路、电压采样电路和峰值取样电路，其中所述振荡电路输出的交流信号经过所述反相交流放大电路的放大后，形成具有一定波形和频率的交流电压；所述电阻选择电路中第一测试电阻Rt、第二测试电阻Rt’和测量电极依次串联成串联电路，所述交流电压加在所述串联电路的两端；所述电压采样电路可采集测量电极两端的电压、第二测试电阻Rt’两端的电压、第一测试电阻Rt和第二测试电阻Rt’两端的电压，并将所述电压输入所述峰值取样电路；所述峰值取样电路输出所述电压的峰值； 流过所述串联电路的电流为I，所述峰值取样电路中的二极管压降为VD，测量加在所述测量电极之间的人体电阻Rb的步骤包括： 1)测试所述第一测试电阻Rt和第二测试电阻Rt’，在所述峰值取样电路的输出端获得第一输出电压： V1＝I×(Rt+Rt’)-VD (1) 2)测试所述第二测试电阻Rt’，在所述峰值取样电路的输出端获得第二输出电压： V2＝I×(Rt’)-VD (2) 3)测试所述人体电阻Rb，在所述峰值取样电路的输出端获得第三输出电压： V3＝I×Rb-VD (3) 4)可计算出所述人体电阻Rb： Rb＝Rt×K+(Rt+Rt’) (4) 其中，K＝(V3-V1)/(V1-V2)； 考虑所述第一测试电阻Rt的等效偏移ΔR1和第二测试电阻Rt’的等效偏移ΔR2后，方程(4)变为 Rb＝(Rt+ΔR1)×K+(Rt+Rt’)+ΔR2 (5) 5)将第一外部测试电阻Rcal1＝Rt+Rt’放置到所述测量电极之间，并在所述峰值取样电路的输出端测得第一测试电压Vc1； 6)将第二外部测试电阻Rcal2＝Rt’放置到所述测量电极之间，并在所述峰值取样电路的输出端测得第二测试电压Vc2； 7)将所述第一外部测试电阻Rcal1、所述第二外部测试电阻Rcal2、所述第一测试电压Vc1、所述第二测试电压Vc2代入方程(5)中，得到： ΔR1＝(Rt×(Vc1-Vc2))/(V1-V2)-Rt ΔR2＝((Vc1-V1)/(Vc1-Vc2))×Rt 将所述第一测试电阻Rt的等效偏移ΔR1和第二测试电阻Rt’的等效偏移ΔR2的值储存起来，并在实际测量人体电阻Rb时代入方程(5)中可得到人体电阻Rb的精确数值。 所述振荡电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一运算放大器、第一电容、第二电容和第三电容；所述第一电阻连接在第一运算放大器正输入端和输出端之间；所述第四电阻连接在所述第一运算放大器的负输入端和输出端之间；所述第二电阻和第三电阻串联后与所述第一电容并联成一混联电路，且所述混联电路连接在电源与接地点之间，所述第二电阻和第三电阻的中点连接所述第一运算放大器的正输入端；所述第二电容连接在所述第一运算放大器的负输入端和接地点之间；所述第一运算放大器的输出端通过所述第三电容连接所述反相交流放大电路中的第五电阻。 所述反相交流放大电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第四电容、第五电容和第二运算放大器；所述第六电阻和第五电容并联后构成的并联电路连接在所述第二运算放大器的输出端和负输入端之间；所述第二运算放大器的输出端连接第五电阻；所述第七电阻和第八电阻串联后的串联电路连接在电源与接地点之间，且所述第四电容与第八电阻并联。 所述电阻选择电路包括第一测试电阻、第二测试电阻、一对测量电极，以及并联在所述第一测试电阻两端的第一开关组、并联在所述第二测试电阻两端的第二开关组、并联在所述测量电极两端的第三开关组；所述第一测试电阻、第二测试电阻、一对测量电极依次串联后再与所述第五电容C5并联。 所述电压采样电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三运算放大器和第六电容；所述第三运算放大器的正输入端同时连接所述第一开关组、第二开关组和第三开关组的正极开关，所述第三运算放大器的负输入端同时连接所述第一开关组、第二开关组和第三开关组的负极开关；所述第三运算放大器的正输入端还通过第九电阻连接第二运算放大器的正输入端，所述第十二电阻连接在第三运算放大器的负输入端和输出端之间；所述第三运算放大器的输出端通过第六电容连接在峰值取样电路中二极管的正极。 所述峰值取样电路包括第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第七电容和二极管；其中所述第十三电阻和第十四电阻串联后的串联电路连接在电源与接地点之间，所述第十三电阻和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测脂电路，其特征在于：它包括依次连接的振荡电路、反相交流放大电路、电阻选择电路、电压采样电路和峰值取样电路，所述反相交流放大电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第四电容、第五电容和第二运算放大器；所述第六电阻和第五电容并联后构成的并联电路连接在所述第二运算放大器的输出端和负输入端之间，所述第五电阻连接在所述第二运算放大器的输出端和所述振荡电路的输出端之间；所述第七电阻和第八电阻串联后的串联电路连接在电源与接地点之间，且所述第四电容与所述第八电阻并联； 所述电阻选择电路包括第一测试电阻、第二测试电阻、一对测量电极，以及并联在所述第一测试电阻两端的第一开关组、并联在所述第二测试电阻两端的第二开关组、并联在所述测量电极两端的第三开关组；所述第一测试电阻、第二测试电阻、一对测量电极依次串联后再与所述第五电容并联。
【技术特征摘要】
1.一种测脂电路，其特征在于：它包括依次连接的振荡电路、反相交流放大电路、电阻选择电路、电压采样电路和峰值取样电路，所述反相交流放大电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第四电容、第五电容和第二运算放大器；所述第六电阻和第五电容并联后构成的并联电路连接在所述第二运算放大器的输出端和负输入端之间，所述第五电阻连接在所述第二运算放大器的输出端和所述振荡电路的输出端之间；所述第七电阻和第八电阻串联后的串联电路连接在电源与接地点之间，且所述第四电容与所述第八电阻并联；
所述电阻选择电路包括第一测试电阻、第二测试电阻、一对测量电极，以及并联在所述第一测试电阻两端的第一开关组、并联在所述第二测试电阻两端的第二开关组、并联在所述测量电极两端的第三开关组；所述第一测试电阻、第二测试电阻、一对测量电极依次串联后再与所述第五电容并联。
2.如权利要求1所述的一种测脂电路，其特征在于：所述振荡电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一运算放大器、第一电容、第二电容和第三电容；所述第一电阻连接在第一运算放大器正输入端和输出端之间；所述第四电阻连接在所述第一运算放大器的负输入端和输出端之间；所述第二电阻和第三电阻串联后与所述第一电容并联成一混联电路，且所述混联电路连接在电源与接地点之间，所述第二电阻和第三电阻的中点连接所述第一运算放大器的正输入端；所述第二电容连接在所述第一运算放大器的负输入...
【专利技术属性】
技术研发人员：张悦，
申请(专利权)人：缤刻普锐北京科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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