CN201441368U - 一种人体阻抗的测量装置 - Google Patents

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陈波
张雪平
刘娜
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Wang Ping
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Dalian University
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Abstract

本实用新型涉及一种人体阻抗的测量装置，由多频信号发生电路、恒流转换电路、多路开关、电极、标准电阻、差分放大电路、信号采集电路、ARM控制器及触摸屏组成。电源为各部件提供电能，通过触摸屏选择测量方式并显示测量结果，ARM控制器运行操作系统及应用程序，控制各功能部件正确运行，多频信号发生电路生成多频激励信号。本装置采用6个电极与多路开关结合形成5个测量回路，可在不同频率下测量人体的5段阻抗，实现人体阻抗的多频多段测量。本装置硬件设计简单，易操作，便于携带且成本低廉，市场前景好。

Description

一种人体阻抗的测量装置
所属技术领域
本实用新型涉及生物阻抗的测量装置，特别是一种人体阻抗的测量装置。
背景技术
生物阻抗与生物功能具有一定的联系，生物阻抗测量已被广泛应用于人体成份分析。有关生物阻抗的测量技术在不断进步，且有各种生物阻抗分析仪问世。目前多数人体阻抗测量仪是对人体全身阻抗的测量，但研究表明个体各段的阻抗测量会提供在整体测量方法中被掩盖的身体成份信息，且现有的人体阻抗测量装置硬件设计复杂，一般体积也较大，并需要配合电脑来进行测量，不易携带及操作，有很多也只能在单频率下测量，应用起来十分不便。
发明内容
针对现有人体阻抗测量仪器的不足，本实用新型的目的是提供一种人体阻抗的测量装置，使其实现人体阻抗的多频多段测量，简化硬件设计，不需要电脑来配合测量。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种人体阻抗的测量装置，其特征在于：由电源1、多频信号发生电路2、恒流转换电路3、电极4、多路开关5、标准电阻6、差分放大电路7、信号采集电路8、ARM控制器9及触摸屏10组成，电极4包括2个电流输入电极和4个采样电压电极；电源1与各电路连接，恒流转换电路3的输入端连接多频信号发生电路2，输出端连接电流输入电极，采样电压电极通过多路开关5与标准电阻6连接，标准电6一端接地，差分放大电路7的输入端连接采样电压电极，输出端连接信号采集电路8，ARM控制器9分别与多频信号发生电路2、多路开关5、信号采集电路8及触摸屏10连接。
所述的多频信号发生电路2以AD9851为频率发生芯片。
所述的恒流转换电路3和差分放大电路7由LM324运算放大器和外围电阻构成。
所述的多路开关5为74LS151数字8选1数据选择器。
所述的标准电阻6的阻值为1000欧姆。
所述的信号采集电路8为ADS8364模数转换芯片。
所述的ARM控制器9为S3C2440芯片。
所述的触摸屏10的大小为8英寸，像素为640*480。
本实用新型的有益效果是：可实现人体阻抗的多频多段测量，不需要电脑配合，可准确、直观地测量出人体阻抗。可以广泛应用在人体成分分析、人体血流图测量、胃动力学检测等以人体阻抗特性为基础的临床和研究领域，且测量系统的硬件设计简单，硬件和软件成本较低，市场前景好。
附图说明
以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
图1是本实用新型的测量装置图；
图2是本实用新型中电极与人体的连接关系图；
图3是多路开关与标准电阻示意图。
具体实施方式
如图1，一种人体阻抗的测量装置由电源1、多频信号发生电路2、恒流转换电路3、电极4、多路开关5、标准电阻6、差分放大电路7、信号采集电路8、ARM控制器9及触摸屏10组成，电极4包括2个电流输入电极和4个采样电压电极。电源1与各电路连接，恒流转换电路3的输入端连接多频信号发生电路2，输出端连接电流输入电极，采样电压电极通过多路开关5与标准电阻6连接，标准电6一端接地，差分放大电路7的输入端连接采样电压电极，输出端连接信号采集电路8，ARM控制器9分别与多频信号发生电路2、多路开关5、信号采集电路8及触摸屏10连接。测试者通过触摸屏10选择测量方式，测量方式有三种：单频测量、多频测量和自动测量，选择单频测量时设定一个固定频率，多频测量时设定起始频率、步长及终止频率，自动测量时采用系统默认的频率范围和步长。以自动测量为例，系统默认的频率范围是10kHZ-100kHZ，步长为5kHZ；ARM控制器9控制多频信号发生电路2生成起始频率的激励信号，信号通过恒流转换电路3换转成有效值小于100uA的恒定的人体安全电流；图2所示的2个电流输入电极I1和I2分别夹在人体左手腕和右手腕，4个采样电压电极V1、V2、V3和V4分别夹在人体的左手腕、右手腕、左脚腕和右脚腕，在ARM控制器9的控制下，信号从I1或I2输入人体，图3所示的多路开关5的a、b或c端与采样电压电极的a、b或c端接通，人体通过多路开关5与标准电阻6串联，标准电阻6一端接地，如此形成5个不同的测量回路；采样电压电极适时采集电压信号，经过差分放大电路7后有用信号被放大，干扰信号被衰减；信号采集电路8对电压信号进行模数转换后输出，ARM控制器9对接收到的数据进行快速傅里叶变换，并通过运算得到人体阻抗的有效值；ARM控制器9控制触摸屏10显示测量结果。

Claims (8)

1.一种人体阻抗的测量装置，其特征在于：由电源(1)、多频信号发生电路(2)、恒流转换电路(3)、电极(4)、多路开关(5)、标准电阻(6)、差分放大电路(7)、信号采集电路(8)、ARM控制器(9)及触摸屏(10)组成，电极(4)包括2个电流输入电极和4个采样电压电极；电源(1)与各电路连接，恒流转换电路(3)的输入端连接多频信号发生电路(2)，输出端连接电流输入电极，采样电压电极通过多路开关(5)与标准电阻(6)连接，标准电阻(6)一端接地，差分放大电路(7)的输入端连接采样电压电极，输出端连接信号采集电路(8)，ARM控制器(9)分别与多频信号发生电路(2)、多路开关(5)、信号采集电路(8)及触摸屏(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种人体阻抗的测量装置，其特征在于：所述的多频信号发生电路(2)以AD9851为频率发生芯片。
3.根据权利要求1所述的一种人体阻抗的测量装置，其特征在于：所述的恒流转换电路(3)和差分放大电路(7)由LM324运算放大器和外围电阻构成。
4.根据权利要求1所述的一种人体阻抗的测量装置，其特征在于：所述的多路开关(5)为74LS151数字8选1数据选择器。
5.根据权利要求1所述的一种人体阻抗的测量装置，其特征在于：所述的标准电阻(6)的阻值为1000欧姆。
6.根据权利要求1所述的一种人体阻抗的测量装置，其特征在于：所述的信号采集电路(8)为ADS8364模数转换芯片。
7.根据权利要求1所述的一种人体阻抗的测量装置，其特征在于：所述的ARM控制器(9)为S3C2440芯片。
8.根据权利要求1所述的一种人体阻抗的测量装置，其特征在于：所述的触摸屏(10)的大小为8英寸，像素为640*480。
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