生物电阻抗测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种生物电阻抗测量装置及测量方法，装置包括依次连接的测量电极、压力传感器、测量回路控制电路、信号调节及处理电路和无线通信芯片；无线通信芯片集成A/D采样电路、无线通信接口电路和微控制器；测量回路控制电路包括多路开关和电流源；测量电极与电流源连接，电流源与多路开关连接；多路开关和信号调节及处理电路连接，信号调节及处理电路与A/D采样电路连接；装置通过无线通信芯片与外部智能终端连接。本发明专利技术提装置体积小，功耗低，操作简便；测量电路测量范围大，精度高；测量检测人体直流阻抗，重复测量一致性高；直流测量电流为直流，电流小，对人体的影响小，测量时间短，对人体无不适作用，可进行长期检测和观察。

Bioelectrical impedance measurement device and measurement method

The invention provides a bioelectrical impedance measuring device and measuring method, device comprises a measuring electrode, a pressure sensor and a measuring circuit control circuit, signal conditioning and processing circuit and wireless communication chip; wireless communication chip A/D sampling circuit, wireless communication circuit and micro controller; the measuring circuit control circuit comprises a switch and the current source; measuring electrode connected with current source, current source and multi switch connection; multiplex switch and signal conditioning and connection processing circuit, signal conditioning and processing circuit connected with the A/D sampling circuit is connected to the external device; intelligent terminal through wireless communication chip. The invention provides a device with small volume, low power consumption, easy operation; the measuring circuit of large measuring range, high accuracy of measurement; detection of human DC resistance, high consistency of repeated measurement; measurement for DC DC current, the current is small, the impact on the human body is small, short measurement time, no ill effects on the human body, can be long-term detection and observation.

【技术实现步骤摘要】
生物电阻抗测量装置及测量方法
本专利技术涉及生物电阻抗检测仪领域，尤其涉及生物电阻抗测量装置及测量方法。
技术介绍
目前国内外市场上也出现了许多电子生物电阻抗测量设备，但大量现有设备使用的电子电路体积庞大，功耗高，误差范围过大，精度低，且价格昂贵，不利于家庭或个人使用；有的现有设备的测量电路检测的是人体高频阻抗，重复检测的结果一致性差，测量范围小，且因频率响应问题，只在某段频率范围内进行检测，采集到的数据不具有代表性；现有设备进行检测时测量电路电流均在毫安级别，干扰人体内部的电磁场，测量结果不稳定，精度低。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种生物电阻抗测量装置及测量方法，装置体积小，功耗低，操作简便；测量电路测量范围大，精度高，利于使用；测量检测人体直流阻抗，重复测量的一致性高；测量电流为直流，电流小，对人体的影响小，同时测量时间短，对人体无任何不适作用，可进行长期检测和观察。为了解决上述问题，本专利技术提供以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种生物电阻抗测量装置，包括：依次连接的测量电极、压力传感器、测量回路控制电路、信号调节及处理电路和无线通信芯片；还包括电源电路，所述电源电路为整个装置供电；所述无线通信芯片集成A/D采样电路、无线通信接口电路和微控制器；所述测量回路控制电路包括多路开关和电流源；所述测量电极与所述电流源连接，所述电流源与所述多路开关连接，所述电流源用于提供直流测量电流；所述多路开关和所述信号调节及处理电路连接，所述信号调节及处理电路与所述A/D采样电路连接；所述装置通过所述无线通信芯片与外部智能终端连接。本专利技术提供的生物电阻抗测量装置，其技术方案为：包括依次连接的测量电极、压力传感器、测量回路控制电路、信号调节及处理电路和无线通信芯片；还包括电源电路，所述电源电路为整个装置供电；所述无线通信芯片集成A/D采样电路、无线通信接口电路和微控制器；所述测量回路控制电路包括多路开关和电流源；所述测量电极与所述电流源连接，所述电流源与所述多路开关连接，所述电流源用于提供直流测量电流；所述多路开关和所述信号调节及处理电路连接，所述信号调节及处理电路与所述A/D采样电路连接；所述装置通过所述无线通信芯片与外部智能终端连接。本专利技术提供的生物电阻抗测量装置，装置体积小，功耗低，操作简便；测量电路测量范围大，精度高，利于使用；测量检测人体直流阻抗，重复测量的一致性高；测量电流为直流，电流小，对人体的影响小，同时测量时间短，对人体无任何不适作用，可进行长期检测和观察。进一步地，所述测量回路控制电路还包括校准电阻，所述校准电阻与所述多路开关连接。进一步地，所述校准电阻包括第一校准电阻和第二校准电阻，所述第一校准电阻的阻值为100K，所述第二校准电阻的阻值为10M。进一步地，所述信号调节及处理电路包括高阻抗输入电路、差分放大电路和信号调节电路，所述高阻抗输入电路、差分放大电路和信号调节电路依次连接，所述高阻抗输入电路与所述多路开关连接，所述信号调节电路与所述A/D采样电路连接。进一步地，所述电源电路包括开关电路、数字电源电路和模拟电源电路，所述数字电源电路为所述无线通信芯片供电，所述模拟电源电路为所述测量电极、测量回路控制电路和信号调节及处理电路供电。进一步地，所述测量电极包括固定电极和可伸缩测量电极，所述固定电极和所述可伸缩电极分别与所述压力传感器连接，所述固定电极固定于人体手腕部，所述可伸缩测量电极用于测量人所述人体的检测点。进一步地，所述无线通信芯片为蓝牙芯片，所述蓝牙芯片采用蓝牙4.0BLE无线通信协议。进一步地，所述电路板还包括电池充电控制及保护电路，所述电池充电控制及保护电路与所述电源电路连接。第二方面，本专利技术提供一种生物电阻抗测量方法，包括：步骤S1，通过可伸缩测量电极接触人体的检测点，通过压力传感器，得到检测压力值；步骤S2，将所述检测压力值转换成数字信号，并判断所述数字信号是否符合预设压力值，若符合进入步骤S3，若不符合返回步骤S1；步骤S3，进行人体生物电阻抗的采集，获得采样点值；步骤S4，将所述采样点值通过微控制器中的校准因子进行换算，得到真实的人体阻抗数据，并通过无线通信芯片传送给外部智能终端，所述校准因子通过校准电阻测量得到。本专利技术提供的生物电阻抗测量方法，其技术方案为：步骤S1，通过可伸缩测量电极接触人体的检测点，通过压力传感器，得到检测压力值；步骤S2，将所述检测压力值转换成数字信号，并判断所述数字信号是否符合预设压力值，若符合进入步骤S3，若不符合返回步骤S1；步骤S3，进行人体生物电阻抗的采集，获得采样点值；步骤S4，将所述采样点值通过微控制器中的校准因子进行换算，得到真实的人体阻抗数据，并通过无线通信芯片传送给外部智能终端，所述校准因子通过校准电阻测量得到。进一步地，还包括：重复所述步骤S1至所述步骤S3，对同一检测点进行预设时间的持续测量，得到多个采样点值；将所述多个采样点值求平均值，并对所述平均值通过校准因子进行换算，得到待输出人体阻抗数据，通过无线通信芯片传送给外部智能终端。基于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种体较小，功耗低，精度高的生物电阻抗测量电路设计。本专利技术电路采用检测直流阻抗的方法，避免了高频交流阻抗重复检测一致性差的缺点，检测数据具有代表性，阻抗测量范围大，同时由于检测电流数值特别小(微安级)对被检目标没有干扰，进一步提升了测量精度，利于长期对人体健康状况进行监测。本专利技术电路通过蓝牙通讯接口与手机或其他移动设备端的上位机程序联合进行工作，充分利用当今社会移动设备的高性能便利条件，减小了检测电路的复杂性，可提供一种测量精确、操作简便、便携性高的生物电阻抗测量装置。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1示出了本专利技术实施例所提供的一种生物电阻抗测量装置的整体电路结构示意图；图2示出了本专利技术实施例所提供的一种生物电阻抗测量装置中测量回路控制电路的电路图；图3示出了本专利技术实施例所提供的一种生物电阻抗测量装置中信号高阻抗输入及差分放大电路的电路图；图4示出了本专利技术实施例所提供的一种生物电阻抗测量装置中信号调节电路的电路图；图5示出了本专利技术实施例所提供的一种生物电阻抗测量装置中数字电源电路的电路图；图6示出了本专利技术实施例所提供的一种生物电阻抗测量装置中模拟电源电路的电路图；图7示出了本专利技术实施例所提供的一种生物电阻抗测量装置中微控制器及蓝牙4.0接口电路的电路图；图8示出了本专利技术实施例所提供的一种生物电阻抗测量装置的电路测量流程图；图9示出了本专利技术实施例所提供的一种生物电阻抗测量装置中的电池供电及保护电路；图10示出了本专利技术实施例所提供的一种生物电阻抗测量方法的流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例一参见图1，第一方面，本专利技术提供一种生物电阻抗测量装置，包括：依次连接的测量电极、压力传感器、测量回路控制电路、信号调节及处理电路和无线通信芯片；还包括电源电路，电源电路为整个装置供电；其中，信号调节及处理电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物电阻抗测量装置，其特征在于，包括：依次连接的测量电极、压力传感器、测量回路控制电路、信号调节及处理电路和无线通信芯片；还包括电源电路，所述电源电路为整个装置供电；所述无线通信芯片集成A/D采样电路、无线通信接口电路和微控制器；所述测量回路控制电路包括多路开关和电流源；所述测量电极与所述电流源连接，所述电流源与所述多路开关连接，所述电流源用于提供直流测量电流；所述多路开关和所述信号调节及处理电路连接，所述信号调节及处理电路与所述A/D采样电路连接；所述装置通过所述无线通信芯片与外部智能终端连接。

【技术特征摘要】
2017.10.20 CN 20171098510461.一种生物电阻抗测量装置，其特征在于，包括：依次连接的测量电极、压力传感器、测量回路控制电路、信号调节及处理电路和无线通信芯片；还包括电源电路，所述电源电路为整个装置供电；所述无线通信芯片集成A/D采样电路、无线通信接口电路和微控制器；所述测量回路控制电路包括多路开关和电流源；所述测量电极与所述电流源连接，所述电流源与所述多路开关连接，所述电流源用于提供直流测量电流；所述多路开关和所述信号调节及处理电路连接，所述信号调节及处理电路与所述A/D采样电路连接；所述装置通过所述无线通信芯片与外部智能终端连接。2.根据权利要求1所述的生物电阻抗测量装置，其特征在于，所述测量回路控制电路还包括校准电阻，所述校准电阻与所述多路开关连接。3.根据权利要求2所述的生物电阻抗测量装置，其特征在于，所述校准电阻包括第一校准电阻和第二校准电阻，所述第一校准电阻的阻值为100K，所述第二校准电阻的阻值为10M。4.根据权利要求1所述的生物电阻抗测量装置，其特征在于，所述信号调节及处理电路包括高阻抗输入电路、差分放大电路和信号调节电路，所述高阻抗输入电路、差分放大电路和信号调节电路依次连接，所述高阻抗输入电路与所述多路开关连接，所述信号调节电路与所述A/D采样电路连接。5.根据权利要求1所述的生物电阻抗测量装置，其特征在于，所述电源电路包括开关电路、数字电源电路和模拟电源电路，所述数字电源电路为所述无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：石俊山，赵春明，吴倩，范莉，郭莹，马延飞，高磊，王波，
申请(专利权)人：北京润脉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11