CN108700859A - 人体皮肤水油分析电路及皮肤检测仪 - Google Patents

Abstract

一种人体皮肤水油分析电路，该人体皮肤水油分析电路包括水油检测模块(110)和单片机(120)。水油检测模块(110)用于接收方波信号，并以该方波信号作为激励信号检测人体皮肤水油百分比，获取能够反映人体皮肤水油百分比数据的电压信号；单片机(120)用于对水油检测模块(110)获取到的电压信号进行模数转换，并将经模数转换后的电压信号发送给外部数据处理设备，以便该外部数据处理设备对该电压信号进行数据分析，检测出人体皮肤水油百分比数据。一种皮肤检测仪，包括该人体皮肤水油分析电路。通过上述方式，能够提高人体皮肤水油百分比测试数据的准确性。

Description

人体皮肤水油分析电路及皮肤检测仪

技术领域

本申请实施方式涉及人体皮肤测试领域，特别是涉及人体皮肤水油分析电路及皮肤检测仪。

背景技术

随着科技的发展，人们越来越关心健康和美容，而对身体的检测尤为重要，在人体成分的研究中，测量人体生物电阻抗值可以得到水分、脂肪等与人体健康状况有关的信息，对人身体状况的监视、疾病的早期诊断有着重要的意义，因此越来越多的皮肤测试产品应运而生。

现有的皮肤测试产品通过差分放大检测电路对人体皮肤水油百分比进行测试，单片机将测试数据发送给与皮肤测试产品连接的手机进行人体皮肤水油特性分析，此种方式在进行人体生物电阻抗检测时采用单频法，即只在一个固定频率下，利用正弦波信号进行测量，一般只测量电阻抗的模，所以实现简单，很适合在便携仪器上推广。然而，单频法测试数据的准确性较低，同一部位的测试数据偏差甚至达到10％，一致性较差，不能很好的表现人体皮肤的水油特性。

发明内容

本申请实施方式主要解决的技术问题是提供一种人体皮肤水油分析电路，能够提高人体皮肤水油百分比测试数据的准确性。

为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的一个技术方案是：提供一种人体皮肤水油分析电路。

其中，该人体皮肤水油分析电路包括：

水油检测模块，用于接收方波信号，并以该方波信号作为激励信号检测人体皮肤水油百分比，获取能够反映人体皮肤水油百分比数据的电压信号；

单片机，用于对所述水油检测模块获取到的电压信号进行模数转换，并将经模数转换后的电压信号发送给外部数据处理设备，以便所述外部数据处理设备对所述电压信号进行数据分析，检测出人体皮肤水油百分比数据。

优选地，所述水油检测模块包括；

电压跟随单元，用于接收所述方波信号，对所述方波信号进行跟随，并输出电压跟随信号；

第一放大单元，用于放大所述电压跟随信号，并输出电压放大信号；

所述电压放大信号经过皮肤测试后产生所述皮肤电压信号；

微分单元，用于对所述皮肤电压信号中的经过人体皮肤后产生的尖锐电压信号进行限幅，以平滑所述尖锐电压信号；

滤波单元，用于对经平滑处理后的所述皮肤电压信号进行滤波，并输出直流电压信号；

第二放大单元，用于放大所述直流电压信号，并将经放大后的直流电压信号输出至所述单片机。

优选地，所述电压跟随单元包括方波信号接收端、第一运算放大器和第一电阻；

所述第一运算放大器的同相输入端经由所述第一电阻与所述方波信号接收端连接，所述第一运算放大器的反相输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一放大单元连接。

优选地，所述第一放大单元包括第二运算放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和电压放大信号输出端；

所述第二电阻的一端与所述电压跟随单元连接，所述第二电阻的另一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，且经由所述第三电阻接地；所述第二运算放大器的反相输入端经由所述第四电阻接地，且经由所述第五电阻与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端经由所述第六电阻与所述电压放大信号输出端连接。

优选地，所述微分单元包括尖锐电压信号输入端、第三运算放大器、第一电容、第七电阻和第八电阻；

所述第三运算放大器的反相输入端经由所述第一电容与所述尖锐电压信号输入端连接，所述第三运算放大器的同相输入端接地，所述第三运算放大器的输出端与所述滤波单元连接；所述第七电阻的一端与所述第三运算放大器的反相输入端连接，所述第七电阻的另一端经由所述第八电阻与所述第三运算放大器的输出端连接。

优选地，所述滤波单元包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第二电容、第三电容和第四电容；

所述第九电阻的一端与所述微分单元连接，所述第九电阻的另一端经由所述第二电容接地；所述第十电阻的一端与所述第九电阻和所述第二电容的公共连接点连接，所述第十电阻的另一端经由所述第三电容接地；所述第十一电阻的一端与所述第十电阻和所述第三电容的公共连接点连接，所述第十一电阻的另一端经由所述第四电容接地，所述第十一电阻和所述第四电容的公共连接点与所述第二放大单元连接。

优选地，所述第二放大单元包括第四运算放大器、第十二电阻、第十三电阻和第五电容；

所述第四运算放大器的同相输入端与所述滤波单元连接，所述第四运算放大器的反相输入端经由所述第十二电阻接地，且经由所述第十三电阻与所述第四运算放大器的输出端连接，所述第四运算放大器的输出端经由所述第五电容接地，所述第四运算放大器的输出端与所述第五电容的公共连接点与所述单片机连接。

优选地，所述人体皮肤水油分析电路还包括信号发射模块和信号接收模块；

所述信号发射模块用于将所述单片机输出的信号发送给所述外部数据处理设备，所述信号接收模块用于接收所述外部数据处理设备发送的信号，并将该信号发送给所述单片机，以建立所述单片机与所述外部数据处理设备之间的通信。

优选地，所述信号发射模块包括第一信号接收端、第一信号发射端、第十四电阻、第十五电阻、第六电容和第七电容；

所述第十四电阻的一端通过所述第一信号接收端与所述单片机连接，所述第十四电阻的另一端与所述第六电容的一端连接，且经由所述第七电容接地；所述第六电容的另一端经由所述第十五电阻接地，所述第六电容和所述第十五电阻的公共连接点与所述第一信号发射端，所述第一信号发射端用于发射信号至外部数据处理设备。

优选地，所述信号接收模块包括第二信号接收端、第二信号发射端、工作电源输入端、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容和比较器；

所述第二信号接收端用于接收外部数据处理设备发送来的信号，所述第十六电阻的一端与所述第二信号接收端连接，所述第十六电阻的另一端与所述第八电容的一端连接，且经由所述第九电容接地；所述第十七电阻的一端与所述工作电源输入端连接，所述第十七电阻的另一端依次经由所述第十八电阻、第十九电阻接地；所述第十七电阻和第十八电阻的公共连接点与所述第八电容的另一端连接，且依次经由所述第二十电阻、第十电容接地；

所述第二十一电阻的一端与所述工作电源输入端连接，所述第二十一电阻的另一端经由所述第二十二电阻接地；所述比较器的反相输入端经由所述第二十三电阻与所述第二十一电阻和第二十二电阻的公共连接点连接，且经由所述第十一电容接地，所述比较器的同相输入端与所述第二十电阻和第十电容的公共连接点连接，所述比较器的电源端与所述工作电源输入端连接，所述比较器的地端接地；

所述第十二电容的一端与所述工作电源输入端连接，所述第十二电容的另一端接地；所述第二十四电阻的一端与所述工作电源输入端连接，所述第二十四电阻的另一端与所述第二十五电阻的一端连接，所述第二十四电阻和第二十五电阻的公共连接点与所述比较器的输出端连接；所述第二十五电阻的另一端通过所述第二信号发射端与所述单片机连接。

为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种皮肤检测仪。

其中，该皮肤检测仪包括人体皮肤水油分析电路，该人体皮肤水油分析电路包括：

水油检测模块，用于接收方波信号，并以该方波信号作为激励信号检测人体皮肤水油百分比，获取能够反映人体皮肤水油百分比数据的电压信号；

单片机，用于对所述水油检测模块获取到的电压信号进行模数转换，并将经模数转换后的电压信号发送给外部数据处理设备，以便所述外部数据处理设备对所述电压信号进行数据分析，检测出人体皮肤水油百分比数据。

本申请实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请实施方式通过水油检测模块以方波信号作为激励信号检测人体皮肤的水油百分比，获取能够反映人体皮肤水油百分比数据的电压信号，并通过单片机对水油检测模块获取到的电压信号进行模数转换后发送给外部数据处理设备，以通过外部数据处理设备对该电压信号进行数据分析，检测出人体皮肤水油百分比数据。本申请实施方式由于采用方波信号作为激励信号，波形稳定，易于同数字电路结合实现，且具有较宽的频谱，因此在防止被测单元极化的同时，能够得到多频率点的信息，从而提高了人体皮肤水油百分比测试数据的准确性。

附图说明

图1是本申请人体皮肤水油分析电路一实施例的原理框图；

图2是本申请人体皮肤水油分析电路另一实施例的原理框图；

图3是本申请人体皮肤水油分析电路中水油检测模块一实施例的电路结构示意图；

图4是本申请人体皮肤水油分析电路中信号发射模块一实施例的电路结构示意图；

图5是本申请人体皮肤水油分析电路中信号接收模块一实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，本申请实施方式提供的人体皮肤水油分析电路包括水油检测模块110和单片机120。其中，水油检测模块110用于接收方波信号，并以该方波信号作为激励信号检测人体皮肤水油百分比，获取能够反映人体皮肤水油百分比数据的电压信号；单片机120用于对水油检测模块获取到的电压信号进行模数转换，并将经模数转换后的电压信号发送给外部数据处理设备，该外部数据处理设备可以是手机、电脑等能够利用互联网进行大数据分析的设备，以通过该外部数据处理设备对单片机120输出的电压信号进行数据分析，检测出人体皮肤水油百分比数据。

在本实施例中，人体皮肤水油分析电路通过水油检测模块110接收方波信号，例如4KHz的方波信号，水油检测模块110接收的方波信号可以由外部数据处理设备提供，也可以由单片机120提供，还可以由外部信号发生器提供。

水油检测模块110以方波信号作为激励信号检测人体皮肤水油百分比，获取能够反映人体皮肤水油百分比数据的电压信号。单片机120采集水油检测模块110检测到的电压信号，对该电压信号进行模数转换，并将经模数转换后的电压信号发送给外部数据处理设备，以通过外部数据处理设备对所述人体皮肤水油百分比数据进行数据分析，检测出人体皮肤水油百分比数据，显示人体皮肤特性。

相对于现有技术，本申请人体皮肤水油分析电路通过水油检测模块110以方波信号作为激励信号检测人体皮肤的水油百分比，获取能够反映人体皮肤水油百分比数据的电压信号，从而检测出人体皮肤水油百分比数据。由于本申请采用方波信号作为激励信号，波形稳定，易于同数字电路结合实现，且具有较宽的频谱，因此在防止被测单元极化的同时，能够得到多频率点的信息，从而提高了人体皮肤水油百分比测试数据的准确性。

再参阅图2，基于图1所示的人体皮肤水油分析电路，图2所示的人体皮肤水油分析电路还包括信号发射模块130和信号接收模块140。信号发射模块130用于将单片机120输出的信号发送给外部数据处理设备，信号接收模块140用于接收外部数据处理设备发送来的信号，并将该信号发送给单片机120，以建立单片机120与外部数据处理设备之间的通信。

当单片机120通过信号发射模块130和信号接收模块140与外部数据处理设备建立连接时，单片机120发射一定频率(如1.37KHz)的信号到信号发射模块130，信号发射模块130将单片机120发射的信号的偏置电压调整为外部数据处理设备能够检测的电压范围，并将该调整偏置电压后的信号发送到外部数据处理设备，使得外部数据处理设备能够完整地检测到单片机120发射的信号；而且，信号接收模块140也调整外部数据处理设备发送来的信号，并将该调整偏置电压后的信号输出给单片机120，使得单片机120能够识别外部数据处理设备发送来的信号。从而，建立了单片机120与外部数据处理设备之间稳定的通信。

再参阅图3，本申请人体皮肤水油分析电路中，水油检测模块110包括电压跟随单元111、第一放大单元112、微分单元113、滤波单元114和第二放大单元115。

电压跟随单元111用于接收方波信号，对该方波信号进行跟随，并输出电压跟随信号。第一放大单元112用于对电压跟随单元111输出的电压跟随信号进行放大，并输出电压放大信号。电压放大信号经过皮肤测试后生成皮肤电压信号。微分单元113用于对该皮肤电压信号经过人体皮肤后产生的尖锐电压信号进行限幅，以平滑该尖锐电压信号。滤波单元114用于对经微分单元113进行平滑处理后的该皮肤电压信号进行滤波，并输出直流电压信号。第二放大单元115用于放大滤波单元114输出的直流电压信号，并将经放大后的直流电压信号输出至单片机120。

具体地，如图3所示，电压跟随单元111包括方波信号接收端VPWM、第一运算放大器U1和第一电阻R1。

第一运算放大器U1的同相输入端经由第一电阻R1与方波信号接收端VPWM连接，第一运算放大器U1的反相输入端与第一运算放大器U1的输出端连接，第一运算放大器U1的输出端与第一放大单元112连接。

具体地，如图3所示，第一放大单元112包括第二运算放大器U2、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和电压放大信号输出端VTX。

第二电阻R2的一端与电压跟随单元111连接，第二电阻R2的另一端与第二运算放大器U2的同相输入端连接，且经由第三电阻R3接地；第二运算放大器U2的反相输入端经由第四电阻R4接地，且经由第五电阻R5与第二运算放大器U2的输出端连接，第二运算放大器U2的输出端经由第六电阻R6与电压放大信号输出端VTX连接。

具体地，如图3所示，微分单元113包括尖锐电压信号输入端VRX、第三运算放大器U3、第一电容C1、第七电阻R7和第八电阻R8。

第三运算放大器U3的反相输入端经由第一电容C1与尖锐电压信号输入端VRX连接，第三运算放大器U3的同相输入端接地，第三运算放大器U3与滤波单元114连接；第七电阻R7的一端与第三运算放大器U3的反相输入端连接，第七电阻R7的另一端经由第八电阻R8与第三运算放大器U3的输出端连接。

具体地，如图3所示，滤波单元114包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4。

第九电阻R9的一端与微分单元113连接，第九电阻R9的另一端经由第二电容C2接地；第十电阻R10的一端与第九电阻R9和第二电容C2的公共连接点连接，第十电阻R10的另一端经由第三电容C3接地；第十一电阻R11的一端与第十电阻R10和第三电容C3的公共连接点连接，第十一电阻R11的另一端经由第四电容C4接地，第十一电阻R11和第四电容C4的公共连接点与第二放大单元115连接。

在本实施例中，电压跟随单元111通过方波信号接收端VPWM接收方波信号，并跟随该方波信号后输出电压跟随信号，电压跟随单元111输出的电压跟随信号和所接收的方波信号的大小相等、相位相同，通过电压跟随处理，提高了方波信号的带负载能力。第一放大单元112对电压跟随单元111输出的电压跟随信号进行放大后输出电压放大信号，该电压放大信号经过皮肤测试后生成该皮肤电压信号；该皮肤电压信号通过信号放大处理，增加了输出信号的幅值，即增加经过人体皮肤的信号的幅值，使得经过人体皮肤后的信号能够采集较多的幅值信息，保证人体皮肤水油百分比测试数据的准确性。

本领域技术人员应当理解的是，方波信号经过人体皮肤后会得到比较尖锐的信号，这是由人体皮肤的电阻特性决定的，不同的皮肤水份、油份体现的电阻特性不同，因此得到的尖锐电压信号的幅值也会有差距。

从而，第一放大单元112通过电压放大信号输出端VTX输出的电压放大信号，即经电压跟随和放大处理后的方波信号经过人体皮肤后变成比较尖锐的电压信号，微分单元113通过尖锐电压信号输入端VRX接收到第一放大单元112输出的电压放大信号经过人体皮肤后变成的尖锐电压信号，微分单元113对该皮肤电压信号中的尖锐电压信号的幅值进行限幅处理，从而能够平滑该尖锐电压信号，得到稳定的电压信号，该电压信号能够反映出人体皮肤水油百分比数据。滤波单元114对微分单元113输出的电压信号进行三级滤波，分别滤除微分单元113输出的电压信号中的低频信号、中频信号和高频信号，得到稳定的直流电压信号。第二放大单元115对滤波单元114输出的直流电压信号进行放大，并将将放大后的直流电压信号输出至单片机120的数据采集端DATA_AD。

具体地，如图3所示，第二放大单元115包括第四运算放大器U4、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第五电容C5。

第四运算放大器U4的同相输入端与滤波单元114连接，第四运算放大器U4的反相输入端经由第十二电阻R12接地，且经由第十三电阻R13与第四运算放大器U4的输出端连接，第四运算放大器U4的输出端经由第五电容C5接地，第四运算放大器U4的输出端与第五电容C5的公共连接点与单片机120的数据采集端DATA_AD连接。

本申请实施方式优选地第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3和第四运算放大器U4为一四运算放大器集成电路，第一运算放大器U1的电源引脚接入电源VCC，电源VCC经过电容C0接地，第一运算放大器U1的地引脚接地。

再参阅图4，本申请人体皮肤水油分析电路中，信号发射模块130包括第一信号接收端RX1、第一信号发射端TX1、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第六电容C6和第七电容C7。

第十四电阻R14的一端通过第一信号接收端RX1与单片机120连接，第十四电阻R14的另一端与第六电容C6的一端连接，且经由第七电容C7接地；第六电容C6的另一端经由第十五电阻R15接地，第六电容C6和第十五电阻R15的公共连接点与所述第一信号发射端TX1，第一信号发射端TX1用于发射信号至外部数据处理设备。

再参阅图5，本申请人体皮肤水油分析电路中，信号接收模块140包括第二信号接收端RX2、第二信号发射端TX2、工作电源输入端VIN、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12和比较器U5。

第二信号接收端RX2用于接收外部数据处理设备发送来的信号，第十六电阻R16的一端与第二信号接收端RX2连接，第十六电阻R16的另一端与第八电容C8的一端连接，且经由第九电容C9接地；第十七电阻R17的一端与工作电源输入端VIN连接，第十七电阻R17的另一端依次经由第十八电阻R18、第十九电阻R19接地；第十七电阻R17和第十八电阻R18的公共连接点与第八电容C8的另一端连接，且依次经由第二十电阻R20、第十电容C10接地。

第二十一电阻R21的一端与工作电源输入端VIN连接，第二十一电阻R21的另一端经由第二十二电阻R22接地；比较器U5的反相输入端经由第二十三电阻R23与第二十一电阻R21和第二十二电阻R22的公共连接点连接，且经由第十一电容C11接地，比较器U5的同相输入端与第二十电阻R20和第十电容C10的公共连接点连接，比较器U5的电源端与工作电源输入端VIN连接，比较器U5的地端接地。

第十二电容C12的一端与工作电源输入端VIN连接，第十二电容C12的另一端接地；第二十四电阻R24的一端与工作电源输入端VIN连接，第二十四电阻R24的另一端与第二十五电阻R25的一端连接，第二十四电阻R24和第二十五电阻R25的公共连接点与比较器U5的输出端连接；第二十五电阻R25的另一端通过第二信号发射端TX2与单片机120连接。

应当说明的是，图3至图5中，PWM1、PT1～PT10为频率测试点，其中PWM1为接收的方波信号的频率测试点，THP1为信号经过人体皮肤前的频率测试点，THP2为信号经过人体皮肤后的频率测试点，PT1为第一运算放大器U1输出信号的频率测试点，PT2为经第二电阻R2和第三电阻R3后的信号的频率测试点，PT3为第二运算放大器U2输出信号的频率测试点，PT4为第三运算放大器U3输出信号的频率测试点，PT5为经第九电阻R9和第二电容C2滤波后的信号的频率测试点，PT6为经第十电阻R10和第三电容C3滤波后的信号的频率测试点，PT7为经第十一电阻R11和第四电容C4滤波后的信号的频率测试点，PT8为第四运算放大器U4输出信号的频率测试点，PT9为单片机120发射的信号经第十四电阻R14和第七电容C7滤波后的频率测试点，PT10为进入到比较器U5的同相输入端的信号的频率测试点。

如图1至图5所示，本申请人体皮肤水油分析电路的工作原理具体描述如下：

当单片机120与外部数据处理设备建立连接时，单片机120发射一定频率(如1.37KHz)的信号到信号发射模块130，单片机120发射的信号经过信号发射模块130中第十四电阻R14和第十五电阻R15分压和第七电容C7的充放电作用使得信号波形的偏置电压处于外部数据处理设备的检测电压范围内，信号发射模块130中第六电容C6起到去耦作用，隔直流通交流，起到抗干扰的作用，使得单片机120发射的信号能够完整地发送到外部数据处理设备，使得外部数据处理设备能够完整地检测到单片机120发射的信号，从而实现单片机120与外部数据处理设备之间的通信。

同时，外部数据处理设备也发送信号到信号接收模块140，为了使得单片机120能够识别外部数据处理设备发送来的信号，信号接收模块140中，工作电源输入端VIN输入的电源电压Vdd通过第十七电阻R17、第十八电阻R18和第十九电阻R19分压，从而到达比较器U5的同相输入端输入的信号是基于该分压后的电压的叠加波形，比较器U5的反相输入端输入的信号是经过第二十一电阻R21和第二十二电阻R22分压后的电压，本申请实施方式具体地，第二十一电阻R21和第二十二电阻R22的阻值相等，因此比较器U5的反相输入端的电压为1/2Vdd。根据比较器U5的特性，当比较器U5的同相输入端电压大于比较器U5的反相输入端电压时，比较器U5输出高电平信号，此时比较器U5的输出端电压为Vdd；当比较器U5的同相输入端电压小于比较器U5的反相输入端电压时，比较器U5输出低电平信号，此时比较器U5的输出端电压为0V。从而，信号接收模块140通过第二信号发射端TX2输出的信号是基于1/2Vdd偏置的高低电平信号，由于单片机120的供电电压也是工作电源输入端VIN输入的电源电压Vdd，因此单片机120能够识别外部数据处理设备发出的信号。单片机120通过检测从信号接收模块140的第二信号发射端TX2接收到的高低电平信号，能够识别外部数据处理设备发出的信号，从而实现单片机120与外部数据处理设备之间的通信。

信号接收模块140中第十九电阻R19阻值较小，能够防止外部数据处理设备信号通道的干扰信号而影响比较器U5的输出，确保了单片机120接收外部数据处理设备信号的稳定性。

在单片机120与外部数据处理设备建立通信连接后，水油检测模块110接收方波信号，本申请实施方式具体为4KHz的方波信号，该方波信号经由第一电阻R1输入到电压跟随单元111中第一运算放大器U1的同相输入端，第一运算放大器U1构成电压跟随器对上述方波信号进行跟随，输出与该方波信号大小相等、相位相同的电压跟随信号。

第一运算放大器U1输出的电压跟随信号经过第二电阻R2和第三电阻R3分压后输入到第二运算放大器U2的同相输入端，第二运算放大器U2对输入的信号进行放大，以增加经过人体皮肤的信号的幅值。根据人体皮肤的电阻特性，第二运算放大器U2输出的电压放大信号经过人体皮肤测试后生成该皮肤电压信号，该皮肤电压信号变成比较尖锐的电压信号。

微分单元113中，第三运算放大器U3对该皮肤电压信号中的尖锐电压信号的幅值进行限幅处理，使得该尖锐电压信号平滑，得到稳定的电压信号，该电压信号能够反映人体皮肤水份信息，反映人体皮肤水油百分比数据。

滤波单元114中，第九电阻R9和第二电容C2滤波对第三运算放大器U3输出的电压信号进行第一次滤波，滤除该电压信号中的低频信号，第十电阻R10和第三电容C3滤波对滤除低频后的电压信号进行第二次滤波，滤除该电压信号中的中频信号，第十一电阻R11和第四电容C4对滤除低频和中频后的电压信号进行第三次滤波，滤除该电压信号中的高频信号，得到稳定的直流电压信号。

第二放大单元115中，第四运算放大器U4对滤波单元114输出的直流电压信号进行放大，并将放大后的直流电压信号输出至单片机120的数据采集端DATA_AD。单片机120采集到第四运算放大器U4输出的直流电压信号时，对该直流电压信号进行模数转换，即AD转换，得到固定的AD值，该AD值反应人体皮肤水份值，从而单片机120将该AD值发送给外部数据处理时，外部数据处理设备能够互联网进行大数据分析，结合地理、空气质量、天气变化等综合因素计算出人体皮肤的水油百分比，进而将人体皮肤的水油百分比测试数据进行显示，即显示人体肤质特性，实现对人体皮肤水油百分比，即人体肤质特性的测试。本申请实施方式通过改进水油检测模块110的硬件电路结构，提高了人体皮肤水油百分比测试数据的准确性。

本申请实施方式还提供一种皮肤检测仪，该皮肤检测仪包括人体皮肤水油分析电路，该人体皮肤水油分析电路的电路结构、工作原理以及所带来的有益效果均参照上述实施例，此处不再赘述。

在实际应用中，可通过皮肤检测仪的通信接口与外部数据处理设备的通信接口连接，建立人体皮肤水油分析电路中的单片机与外部数据处理设备之间的通信连接。需要说明的是，外部数据处理设备可以是手机、电脑等能够利用互联网进行大数据分析的设备，通信接口可以是耳机接口、USB接口等接口。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种人体皮肤水油分析电路，其特征在于，包括：

水油检测模块，用于接收方波信号，并以该方波信号作为激励信号检测人体皮肤水油百分比，获取能够反映人体皮肤水油百分比数据的皮肤电压信号；

单片机，用于对所述水油检测模块获取到的电压信号进行模数转换，并将经模数转换后的电压信号发送给外部数据处理设备，以便所述外部数据处理设备对所述电压信号进行数据分析，检测出人体皮肤水油百分比数据。

2.根据权利要求1所述的人体皮肤水油分析电路，其特征在于，所述水油检测模块包括；

电压跟随单元，用于接收所述方波信号，对所述方波信号进行跟随，并输出电压跟随信号；

第一放大单元，用于放大所述电压跟随信号，并输出电压放大信号，所述电压放大信号经过皮肤测试后生成所述皮肤电压信号；

微分单元，用于对所述皮肤电压信号中的经过人体皮肤后产生的尖锐电压信号进行限幅，以平滑所述尖锐电压信号；

滤波单元，用于对经平滑处理后的所述皮肤电压信号进行滤波，并输出直流电压信号；

第二放大单元，用于放大所述直流电压信号，并将经放大后的直流电压信号输出至所述单片机。

3.根据权利要求2所述的人体皮肤水油分析电路，其特征在于，所述电压跟随单元包括方波信号接收端、第一运算放大器和第一电阻；

所述第一运算放大器的同相输入端经由所述第一电阻与所述方波信号接收端连接，所述第一运算放大器的反相输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一放大单元连接。

4.根据权利要求2所述的人体皮肤水油分析电路，其特征在于，所述第一放大单元包括第二运算放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和电压放大信号输出端；

所述第二电阻的一端与所述电压跟随单元连接，所述第二电阻的另一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，且经由所述第三电阻接地；所述第二运算放大器的反相输入端经由所述第四电阻接地，且经由所述第五电阻与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端经由所述第六电阻与所述电压放大信号输出端连接。

5.根据权利要求2所述的人体皮肤水油分析电路，其特征在于，所述微分单元包括尖锐电压信号输入端、第三运算放大器、第一电容、第七电阻和第八电阻；

所述第三运算放大器的反相输入端经由所述第一电容与所述尖锐电压信号输入端连接，所述第三运算放大器的同相输入端接地，所述第三运算放大器的输出端与所述滤波单元连接；所述第七电阻的一端与所述第三运算放大器的反相输入端连接，所述第七电阻的另一端经由所述第八电阻与所述第三运算放大器的输出端连接。

6.根据权利要求2所述的人体皮肤水油分析电路，其特征在于，所述滤波单元包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第二电容、第三电容和第四电容；

所述第九电阻的一端与所述微分单元连接，所述第九电阻的另一端经由所述第二电容接地；所述第十电阻的一端与所述第九电阻和所述第二电容的公共连接点连接，所述第十电阻的另一端经由所述第三电容接地；所述第十一电阻的一端与所述第十电阻和所述第三电容的公共连接点连接，所述第十一电阻的另一端经由所述第四电容接地，所述第十一电阻和所述第四电容的公共连接点与所述第二放大单元连接。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的人体皮肤水油分析电路，其特征在于，所述第二放大单元包括第四运算放大器、第十二电阻、第十三电阻和第五电容；

所述第四运算放大器的同相输入端与所述滤波单元连接，所述第四运算放大器的反相输入端经由所述第十二电阻接地，且经由所述第十三电阻与所述第四运算放大器的输出端连接，所述第四运算放大器的输出端经由所述第五电容接地，所述第四运算放大器的输出端与所述第五电容的公共连接点与所述单片机连接。

8.根据权利要求1所述的人体皮肤水油分析电路，其特征在于，所述人体皮肤水油分析电路还包括信号发射模块和信号接收模块；

所述信号发射模块用于将所述单片机输出的信号发送给所述外部数据处理设备，所述信号接收模块用于接收所述外部数据处理设备发送的信号，并将该信号发送给所述单片机，以建立所述单片机与所述外部数据处理设备之间的通信。

9.根据权利要求8所述的人体皮肤水油分析电路，其特征在于，所述信号发射模块包括第一信号接收端、第一信号发射端、第十四电阻、第十五电阻、第六电容和第七电容；

所述第十四电阻的一端通过所述第一信号接收端与所述单片机连接，所述第十四电阻的另一端与所述第六电容的一端连接，且经由所述第七电容接地；所述第六电容的另一端经由所述第十五电阻接地，所述第六电容和所述第十五电阻的公共连接点与所述第一信号发射端，所述第一信号发射端用于发射信号至外部数据处理设备。

10.根据权利要求8或9所述的人体皮肤水油分析电路，其特征在于，所述信号接收模块包括第二信号接收端、第二信号发射端、工作电源输入端、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容和比较器；

所述第二信号接收端用于接收外部数据处理设备发送来的信号，所述第十六电阻的一端与所述第二信号接收端连接，所述第十六电阻的另一端与所述第八电容的一端连接，且经由所述第九电容接地；所述第十七电阻的一端与所述工作电源输入端连接，所述第十七电阻的另一端依次经由所述第十八电阻、第十九电阻接地；所述第十七电阻和第十八电阻的公共连接点与所述第八电容的另一端连接，且依次经由所述第二十电阻、第十电容接地；

所述第二十一电阻的一端与所述工作电源输入端连接，所述第二十一电阻的另一端经由所述第二十二电阻接地；所述比较器的反相输入端经由所述第二十三电阻与所述第二十一电阻和第二十二电阻的公共连接点连接，且经由所述第十一电容接地，所述比较器的同相输入端与所述第二十电阻和第十电容的公共连接点连接，所述比较器的电源端与所述工作电源输入端连接，所述比较器的地端接地；

所述第十二电容的一端与所述工作电源输入端连接，所述第十二电容的另一端接地；所述第二十四电阻的一端与所述工作电源输入端连接，所述第二十四电阻的另一端与所述第二十五电阻的一端连接，所述第二十四电阻和第二十五电阻的公共连接点与所述比较器的输出端连接；所述第二十五电阻的另一端通过所述第二信号发射端与所述单片机连接。

11.一种皮肤检测仪，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的人体皮肤水油分析电路。