CN107543600A - 带有脂肪测量功能的电子秤 - Google Patents

Abstract

本发明提出带有人体脂肪测量功能的电子秤，以提高测量精度，降低设备成本。该电子秤包括：电极片、称重传感器、体重与人体阻抗测量电路，激励电路、微处理器系统、显示器、键盘等组成。利用微小的交流电流施加在人体双脚，测量人体阻抗，再利用称重传感器进行体重的测量，最后利用人体阻抗和体重体脂的相关性完成人体脂肪的计算测量并将其进行显示。

Description

带有脂肪测量功能的电子秤

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及人体脂肪测量、人体体重测量。

背景技术

人体内各成分维持合理比例是保持身体健康的重要条件，脂肪作为构成人体的主要物质之一与高血压、高血糖、高血脂及心脏病等疾病均有关联，同时人体高脂肪量存在较大的体质健康隐患人体成分中体内脂肪含量对于判断减肥效果、评估个人营养状况、辅助塑身健美、预防心血管疾病等都有着重要的意义。我们可以利用人体脂肪含量来评判人体肥胖与否或在肥胖人群减肥过程中对减肥效果进行评估。因此，体成分是评定人体健康状态的一个重要指标，生理健康参数的监测也已对人们的生活产生了十分重要的影响。

大量的实验表明，人体脂肪与人体阻抗存在着统计关系。所以通过对人体阻抗的测量，可以间接得到人体各个成分的统计值。生物电阻抗测量技术简称为阻抗技术，是通过放在体表的电极想被测试对象输入一个测量电流，对其阻抗进行测量。然后根据各自的用途，来得到相关的测量信号信息。对于这种无创、廉价的方案越来越得到医生和病人的认可，应用前景相当广泛。

现有带有人体脂肪测量功能的电子秤方案是通过人体阻抗的测量进行人体脂肪的推算，但是这些方案都是设计独立的激励单元产生激励，加大了微处理器进行相位检测数据处理的难度和器件成本开销。现有的方案对于测量电通常使用分离的测量电路进行脂肪测量和体重测量，加大了电路的设计成本。

发明内容

带有人体脂肪测量功能的电子秤，其特征在于包括：显示器、触摸按键、电极片、称重传感器、测量电路、微处理器。显示器、触摸按键、电极都置于秤盘上表面。

本发明提出了具有对称的四电极结构，一对激励电极，一对采样电极。测量时双脚分别接触一个激励电极和一个采样电极。所述的微处理器产生的方波激励与激励电路的相接，处理电路的正弦激励输出连接到激励电极。

本发明还提出了人体电阻测量方法，采样电极与两个电阻不同的采样电阻串联，两个采样电阻测量电极的两端分别都接入测量电路，通过对不同端口的信号进行采样来计算人体阻抗。

测量电路是人体脂肪测量和体重测量共同使用，测量电路由信号提取电路与峰值采样电路组成，人体脂肪测量与体重测量信号提取的放大倍数不同，分别导通不同的电阻对应人体脂肪测量与体重测量所需的放大倍数，将提取的信号进行峰值检测提取峰值。

本发明所采取的是微处理器作为激励源的产生，并利用同一测量电路测量人体体重及人体阻抗，减少了微处理进行相位检测处理的数据量，同时也减少了设备所使用的器件。

附图说明

图1为本发明系统结构图；

图2为本发明盘俯视图；

图3为本发明电极电路图；

图4为本发明测量电路结构图；

图5为本发明激励电路结构图；

具体实施方式

针对背景技术提及的问题，本申请发明人分析得出：如果能将测量电路进行重用，并使用微处理器产生方波激励作为激励源，可以减少元器件的使用，降低设计成本，同时又可以提高射击精度。

基于上述想法，本发明实施具有如下模块的带有脂肪测量功能的电子秤，该带有脂肪测量功能的电子秤主要包括：显示器、触摸按键、电极片、称重传感器、测量电路、微处理器。

参照图1，通过触屏按键将被测试者资料输入微处理器，微处理器产生的方波通过激励电路连接到激励电极，采样电极连接测量电路来采样电流流经人体所产生的电压，采样输入到微处理器进行计算人体电阻，称重传感器连接测量电阻将测量值传入微处理器计算人体体重。最后微处理器结合人体电阻和人体体重计算人体脂肪含量并通过显示器进行显示。

参照图2，本秤盘具有对称的四电极结构，一对激励电极，一对采样电极。测量时双脚分别接触一个激励电极和一个采样电极。本表盘还具有与一个触摸按键和一个显示器，分别具有输入参数和显示人体脂肪计算结果的功能。

参照图3，人体电阻的测量，采样电极与电阻R1、电阻R2与测量电极串联，电阻R1、电阻R2、测量电阻的两端分别都接入测量电阻。测量方法为：

首先测量电阻R1和电阻R2两端电压V1，在测量电阻R1两端的电压V2，最后测量测量电极两端的电压V3，可以计算出人体电阻Rb，

其中，

参照图4，测量电路是人体脂肪测量和体重测量共同使用，测量电路由信号提取电路与峰值采样电路组成，人体脂肪测量与体重测量信号提取的放大倍数不同，分别导通电阻R3和电阻R4对应人体脂肪测量与体重测量所需的放大倍数，将提取的信号进行峰值检测提取峰值。

参照图5，激励产生电路是通过微处理器输入的方波进行滤波产生交流正弦信号，再由电压电流转换电路转换成交变电流信号，通过激励电极输入人体。

Claims (8)

1.带有人体脂肪测量功能的电子秤，其特征在于包括：显示器、触摸按键、电极片、称重传感器、激励电路、测量电路、微处理器；显示器、触摸按键、电极都置于秤盘上表面，可以进行人体脂肪测量和体重的测量；体重传感器采集体重信号，通过测量电路将处理将信号送入微处理器进行计算得出体重值；微处理器产生激励信号通过激励电路转换通过电极片输入人体，人体电信号通过测量电路处理将信号送入微处理器结合键盘输入的信息进行计算得出人体脂肪量值，通过显示器对测量结果进行显示。

2.如权利要求1所述的带有人体脂肪测量功能的电子秤，其特征在于，具有对称的四电极结构，一对激励电极，一对采样电极；测量时双脚分别接触一个激励电极和一个采样电极。

3.如权利要求1所述的带有人体脂肪测量功能的电子秤，其特征在于，所述的微处理器产生的方波激励与激励电路的相接，处理电路的正弦激励输出连接到激励电极。

4.如权利要求1所述的带有人体脂肪测量功能的电子秤，其特征在于，被测试者信息通过触摸按键电路处理输入微处理器，微处理器将测量信号计算并交予显示器进行显示。

5.如权利要求1所述的带有人体脂肪测量功能的电子秤，其特征在于，称重传感器与测量电路相连，将称重传感器信号经过处理输入微处理器。

6.如权利要求1所述的带有人体脂肪测量功能的电子秤，其特征在于，采样电极与两个电阻不同的采样电阻串联，两个采样电阻测量电极的两端分别都接入测量电路。

7.如权利要求1所述的带有人体脂肪测量功能的电子秤，其特征在于，测量电路是人体脂肪测量和体重测量共同使用，测量电路由信号提取电路与峰值采样电路组成，人体脂肪测量与体重测量信号提取的放大倍数不同，分别导通两个不同的电阻对应人体脂肪测量与体重测量所需的放大倍数，将提取的信号进行峰值检测提取峰值。

8.如权利要求1所述的带有人体脂肪测量功能的电子秤，其特征在于，激励电路由滤波电路和电压电流转换电路组成。