一种单芯片人体阻抗传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单芯片人体阻抗传感器，包括信号处理芯片、保护电路、外接电极接口J2、稳压电路、状态切换按键SW1、正弦波选择按键SW2以及电源模块以及电源；信号处理芯片内部集成设置有运算放大单元、A/D采集单元、正弦波输出单元以及MCU单元；在信号处理芯片上设有与正弦波输出单元的输出端电连接的正弦波输出引脚以及与运算放大单元的输入端电连接的数据采集引脚；保护电路包括四组双二极管单元，四组双二极管单元均由两个二极管的正向串接构成。该人体阻抗传感器的系统架构简单，单芯片完成阻抗测量和必要的应用逻辑；通过单芯片和若干分立元件构成，最大限度降低印刷电路板面积，且最大功耗仅500mW，特别适合应用于移动式应用。

A Single Chip Human Impedance Sensor

【技术实现步骤摘要】
一种单芯片人体阻抗传感器
本技术涉及一种传感器，尤其是一种单芯片人体阻抗传感器。
技术介绍
现有人体阻抗测量的主流方法是电桥法和集成阻抗转换器法。电桥法的缺陷是电路复杂，集成度低，分别采用双臂电桥和单臂电桥测量小值电阻(100Ω以下)和大值电阻(102～106Ω)，并且对驱动电源电压稳定度及检流表的精度要求较高，且测量出来的数据难以数字化呈现，实用性低；集成阻抗转换器法使用专用的阻抗转换器芯片作为核心器件，使用单片机驱动该芯片完成阻抗测量动作。集成阻抗转换器法的技术背景是交流阻抗法，控制通过电化学系统的电流或电势在小振幅的条件下随时间按正弦规律变化，同时测量相应的系统电势或电流随时间的变化，此时电极系统的频响函数就是电化学阻抗。阻抗转换器芯片内部集成了带有12位，采样率高达1MSPS的AD转换器的频率发生器。这个频率发生器可以产生特定的频率来激励外部电阻，电阻上得到的响应信号被ADC采样，并通过片上的DSP进行离散的傅立叶变换。傅立叶变换后返回在这个输出频率下得到的实部值R和虚部值I，这样就可以计算出在每个扫描频率下的傅立叶变换的模和电阻的相角。这种测量方法实质上是一种软测量方法，即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单芯片人体阻抗传感器，其特征在于：包括信号处理芯片、保护电路、外接电极接口J2、稳压电路、状态切换按键SW1、正弦波选择按键SW2以及电源模块；信号处理芯片内部集成设置有运算放大单元、A/D采集单元、正弦波输出单元以及MCU单元；在信号处理芯片上设有与正弦波输出单元的输出端电连接的正弦波输出引脚、与运算放大单元的输入端电连接的数据采集引脚、与MCU单元的状态切换I/O端口电连接的状态输入引脚以及与MCU单元的参数切换I/O端口电连接的参数调节输入引脚；外接电极接口J2设有两路通信线路，且一路通信线路与信号处理芯片的数据采集引脚电连接，另一路通信线路通过隔离电路与正弦波输出引脚电连接；运...

【技术特征摘要】
1.一种单芯片人体阻抗传感器，其特征在于：包括信号处理芯片、保护电路、外接电极接口J2、稳压电路、状态切换按键SW1、正弦波选择按键SW2以及电源模块；信号处理芯片内部集成设置有运算放大单元、A/D采集单元、正弦波输出单元以及MCU单元；在信号处理芯片上设有与正弦波输出单元的输出端电连接的正弦波输出引脚、与运算放大单元的输入端电连接的数据采集引脚、与MCU单元的状态切换I/O端口电连接的状态输入引脚以及与MCU单元的参数切换I/O端口电连接的参数调节输入引脚；外接电极接口J2设有两路通信线路，且一路通信线路与信号处理芯片的数据采集引脚电连接，另一路通信线路通过隔离电路与正弦波输出引脚电连接；运算放大单元的输出端与A/D采集单元的输入端电连接；A/D采集单元的输出端与MCU单元的I/O端口相连；电源模块通过稳压电路为信号处理芯片以及保护电路提供VDD电压源；保护电路包括四组双二极管单元，四组双二极管单元均由两个二极管的正向串接构成；四组双二极管单元的正极端均接地，四组双二极管单元的负极端均与VDD电压源电连接；四组双二极管单元的正向串接线引出后构成四个保护连接端；外接电极接口J2的一路通信线路与两个保护连接端电连接，另一路通信线路与另两个保护连接端电连接；状态切换按键SW1与状态输入引脚电连接；正弦波选择按键SW2与参数调节输入引脚电连接。2.根据权利要求1所述的单芯片人体阻抗传感器，其特征在于：在外接电极接口J2上接插有两个分别与两路通信线路电连接的电极片。3.根据权利要求1所述的单芯片人体阻抗传感器，其特征在于：隔离电路包括电阻R13和电容C19；电容C19和电阻R13串接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，刘宁，
申请(专利权)人：南京春之象电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32