CN204468048U - 便携式综合检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种便携式综合检测仪，包括保护套、测试电极、电源开关按钮、传感器、控制电路、电源、蓝牙模块和USB接口。保护套用来保护测试电极、电源开关按钮和传感器；传感器包括肌肤检测传感器和紫外线测试传感器，肌肤检测传感器用来检测肌肤的水分、油性和弹性；控制电路包括单片机和与单片机连接的辅助电路系统，辅助电路系统包括信号滤波系统、采集系统、放大系统和A/D转换系统；传感器与辅助电路系统连接；电源为整个检测仪供电。本实用新型是一种集成紫外线检测、肌肤水分检测、油性检测和弹性检测的综合设备，其体积小、成本低、便于携带。

Description

便携式综合检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种集成紫外线检测、肌肤水分检测、油性检测和弹性检测的综合设备，具体涉及一种便携式综合检测仪，属于皮肤质量检测的美容领域。

背景技术

随着生活条件的提高，人们也将生活重心更多的转移到对物质生活的追求上，对自身美丽和健康的渴望日趋强烈，在这样的潮流趋势下，市面上推出了各式各样的化妆品和医疗美容产品。然而，皮肤是最重要的保养方面之一，皮肤状态好坏不仅是人体健康状况的直接反映，更直接影响对一个人美感的判断，而影响皮肤状态的因素有很多，例如油脂、水分、紫外线强度等。

皮肤最外层是角质层，角质层对于皮肤屏障功能的完整起着很重要的作用。一般来说，角质层水分含量在10％～60％变化，由皮肤出汗的呼吸过程及皮肤中水混合物组成。角质层的水分含量对皮肤乃至整个机体都具有重要的生物调节作用，其因机体的内在因素(性别、年龄、遗传、营养及代谢等)及生活环境(湿度)的不同而不同。角质层含水量的多少对皮肤的生理功能也有重要的调节作用，通过观察角质层的含水量，有助于了解机体的生物状态；适当地调节角质层的含水量有利于延缓皮肤老化和防治某些皮肤病，因此，了解自身皮肤水分含量从而及时进行适当护理工作已经显得尤为重要。

皮肤角质层表面还有一层酸性皮脂膜，它对皮肤乃至整个机体都有着重要的生理功能。皮脂膜具有以下功能：1、屏障作用，防止皮肤水分流失；2、滋润皮肤，而使皮肤柔韧、滑润、富有光泽；3、保护作用，抑制细菌生长，抗感染。所以皮肤油脂过多和过少都对皮肤状态有很大的影响。油脂过少水分流失快，皮肤干燥；反之油脂过多则容易堵塞毛囊。因此及时了解自身皮肤油脂含量，可以适时进行控制。

紫外线是我们日常最容易接触到的光线之一，它来自太阳辐射。虽然它对人体具有合成维生素D、促进皮肤色素形成等有益作用，但对皮肤却有很多不利影响，例如晒斑作用、免疫抑制作用、皮肤光老化、致癌作用。紫外波段的不同、紫外线强度的不同，需要用不同的方法或产品对皮肤进行保护。所以及时了解当下紫外线情况，能够制定出最合适的保护方案。

此外，随着互联网的普及，与之相连的电子传感器也越来越受到人们的喜爱。目前，利用这些各种各样传感器已经研制出了一批产品，可用于测量皮肤水分、油脂等：公告号为CN203369905 U的专利，公开了一种人体局部皮肤水分检测系统，用于测量皮肤水分，其还带有数据库平台，可以让使用者了解皮肤水分变化情况，并提供化妆品选购建议等，但是该专利公开的检测系统只能检测水分，功能单一。公告号为CN 102824165 A的专利公开了一种便携式皮肤检测仪，可以同时检测皮肤油性和水分，并连接到手机或电脑等智能设备。但上述专利公开的监测仪只能检测水分和油脂，无法检测紫外线，同时没有数据库，无法储存过去的测量结果，不能给测试者提供护理等其他建议。

综上所述，现有的类似产品或者测试方向较少，只能测单一水分、油脂、紫外线或其中之二；或者只能单次测量，没有数据库；或者只提供测量结果，不含有提供护理建议等交互性环节；或者仅注重单纯的硬件，并未把概念上升到平台和社区。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种集成了紫外线检测、肌肤水分检测、油性检测和弹性检测的便携式综合设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

便携式综合检测仪，包括保护套、测试电极、电源开关按钮、传感器、控制电路、电源、蓝牙模块和USB接口，保护套用来保护测试电极、电源开关按钮和传感器；所述传感器包括肌肤检测传感器和紫外线测试传感器，肌肤检测传感器用来检测肌肤的水分、油性和弹性；所述控制电路包括单片机和与单片机连接的辅助电路系统，辅助电路系统包括信号滤波系统、采集系统、放大系统和A/D转换系统；所述传感器与辅助电路系统连接；所述电源为整个检测仪供电。

所述肌肤检测传感器由水分检测传感器组成，或者由水分检测传感器、油性检测传感器和弹性检测传感器组成。

所述电源开关按钮为常闭开关，按下为关闭状态，自然状态时开启；当所述保护套盖上时电源开关按钮为关闭状态，当保护套拔出时电源开关按钮为开启状态。

所述紫外线测试传感器为氮化镓(GaN)基紫外线测试传感器，响应波长为280nm-400nm，相应波峰为355nm，响应时间为0.3s-1s，测量精度为0.1。

所述测试电极共有两个，并排放置在所述检测仪硬件的前端，所述测试电极采用平面触点电。

所述放大系统为低偏置电流的单片精密运算放大器。

所述电源是可充电电池，可与手机充电器通用。

所述蓝牙模块是蓝牙4.0，响应时间小于1s。

所述USB接口为电源的充电接口。

本实用新型是一种集成紫外线检测、肌肤水分检测、油性检测和弹性检测的综合设备，装置的体积小，成本低、便于携带。而且检测系统有电隔离保护，检测过程使用电流在人体安全值以下，保证使用者生命安全。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；其中，1-保护套，2-检测仪硬件，3-测试电极，4-电源开关按钮，5-传感器，6-控制电路，7-电源，8-蓝牙模块，9-USB接口。

图2是本实用新型的检测流程图。

图3是本实用新型的肌肤测试的原理图；其中，10-单片机，11-待测皮肤。

图4是本实用新型实施例中用户终端的工作流程图。

图5是本实用新型实施例中用户终端的功能示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

本实施例描述了一款便携式综合检测仪，可以将各测试结果传输到用户终端(智能手机、平板电脑或个人电脑等)，再与服务器进行交互，并能够在数据平台上提供历史记录和适时的美容护理及化妆品建议。

如图1所示，本实施例便携式综合检测仪包括保护套1、检测仪硬件2和用户终端；其中检测仪硬件2的具体结构包括测试电极3、电源开关按钮4、传感器5、控制电路6、电源7、蓝牙模块8和USB接口9。

测试电极3共有两个，并排放置在检测仪硬件2的前段，用于皮肤测试；电源开关按钮4为常闭开关，按下为关闭状态，自然状态时开启，当保护套1盖上时为关闭状态，拔出保护套1时开启状态；传感器5包括肌肤测试传感器和紫外线测试传感器，紫外线测试传感器采用氮化镓(GaN)基紫外探测器，用于测量环境中的紫外线；测试电极3、电源开关按钮4、传感器5被保护在保护套1之内，避免受到外界环境或者碰撞影响；控制电路6包含单片机10和辅助电路系统；电源7为聚合物锂电池，可为整个检测仪主体提供电源；蓝牙模块8采用蓝牙4.0，为检测仪提供数据传输功能；USB接口9为电源7的充电接口，通过数据线可对电源7进行充电。

本实用新型的测试电极3采用平面触点电极，增大接触面积，减少因接触面积造成的测量误差，导电性能好。由控制电路6发出50Mkz以下的方波信号，通过电极—肌肤—电极，采集接受的信号，经过放大滤波处理，得到待测肌肤11的电阻抗，再由单片机10内置算法推算出水分值，由蓝牙模块8发送进行数据传输。

本实用新型的检测皮肤水分时所用的电流为μA级，而人体的安全电流为1mA，远小于安全电流临界值，对人体无伤害。

本实用新型的紫外线测试传感器，其功能是测量紫外线强度。紫外线测试传感器将采集的到的电信号通过辅助电路系统进行处理和转换，然后传输给单片机10进行处理，最后得到紫外线结果。紫外线测试传感器利用太阳紫外辐射能量光谱曲线、探测器电流光谱响应曲线以及红斑作用曲线，进行相应的数学计算过程得到紫外值。紫外线测试传感器选用国内生产的氮化镓(GaN)基紫外线测试传感器，其响应波长为280nm-400nm，相应波峰为355nm，响应时间为0.3s-1s，测量精度为0.1。

本实用新型的辅助电路系统包括信号滤波、采集、放大、A/D转换等，使信号便于单片的处理；其中放大器选用了低偏置电流的单片精密运算放大器，适用于高输入电阻、低输入电流的情况。

本实用新型的蓝牙模块8采用的是蓝牙4.0，其最突出的特性是省电，极低的运行和待机功耗可以使一粒纽扣电池连续工作数年之久。此外，低成本和跨厂商互操作性，3毫秒低延迟、AES-128加密等诸多特色，可以用于计步器、心律监视器、智能仪表、传感器物联网等众多领域，大大扩展蓝牙技术的应用范围。检测仪硬件2与用户终端采用蓝牙4.0的连接方式，数据通过蓝牙的在用户终端与检测仪硬件2的传输，检测仪硬件2打开即蓝牙打开，蓝牙响应时间小于1s。

本实用新型的电源7采用的是可充电电池，可与手机充电器通用，是聚合物锂电池，提高了续航时间，增加使用使命与仪器的稳定性。

图2是本实用新型的检测流程图。用户终端向单片机10发出检测指令，单片机10转化为数据接收状态；传感器接收到数据后，经过辅助电路系统进行初步处理后发送至单片机10，单片机10在电源7的供电支持下，对数据进行进一步计算和处理，最终得到皮肤水分值或者紫外线值，并由蓝牙模块8进行传输，在用户终端上进行显示。

图3是本实用新型的肌肤测试原理图，将测试电极3与待测皮肤11进行接触后，肌肤测试传感器会接收到待测皮肤11的相关数据，然后将皮肤数据传输给单片机10进行下一步计算和处理。

肌肤测试可只采用一个水分检测传感器，根据生物电阻抗原理(BIA)将人体模拟为三元阻抗模型，通过测试电极3将微弱的交流电信号导入人体，通过电信号的变化测试人体水分含量。当微弱的电流进入人体后，会沿着电阻小、传导性好的液体流动，皮肤水分的多少决定了电流通路的导电性，可用阻抗的测定值来表示。皮肤水分越多，电流传导性越好，电阻抗越低。皮肤含水量变化时其阻性成分和容性成分也随之发生变化，从而得到皮肤水分值。根据皮肤水分百分比值和皮肤油性和弹性百分比值的比例关系，可推算出皮肤的油性和弹性数据，实现对肌肤的油性和弹性检测。

另一种实施例，可以同时集成水分检测传感器、油性检测传感器和弹性检测传感器，从而实现对肌肤的检测。

如图4所示，是用户终端的工作流程图。用户终端上的软件通过蓝牙模块8给检测仪硬件2发送指令，开始接收测试数据，检测仪硬件2通过蓝牙模块8将接收到的测试数据反馈给用户终端，并将测试结果显示在用户终端上，再通过网络与服务器进行交互，将数据存储在服务器上，服务器可根据指令将部分数据返回给用户终端，实现数据循环。

在用户终端上下载运行客户端后，通过蓝牙功能将数据传送到客户端，并将结果展示在客户端中。用户终端中除了可以实时显示测试结果，还可以用折线图的形式，将以日、周、月和身体局部部位为单位的测试情况进行展示，并且可以护理后的全部测试结果与护理之前的测试结果进行对比。使用者还可以利用客户端回访记录当日相关美容信息，随时查看过去的测试结果，并查看皮肤状况的文字分析以及护理建议。

本实用新型没有传统的显示屏，所有数据均通过运行客户端显示，避免了某些设备显示屏尺寸的限制而降低体验效果的问题。

本实用新型的用户终端功能(如图5所示)，其突出功能如下：

1、多部位测试

用户终端上可以选择测试身体的不同部位，如：脸颊、颈部、手、唇、眼周等。不同的部位会采用最合适的判断标准。

2、数据显示

用户终端的应用软件从服务器上获取用户历史测试数据，并可以选择以日、周、月或身体局部部位为单位，将测试结果以折线图的形式展示。用户可以从中了解到某一周期或者某一特定身体部位的皮肤状况变化的对比情况，用于判断皮肤护理过程是否恰当。用户终端会根据当日服务器所接收到的所有测试结果，给出统一测量部位的排名情况，用户还可以随时在用户终端上查看历史测试记录。

3、建议并分享

根据不同的测试结果，用户终端上会显示该状况下的皮肤状态，并对该皮肤状态提供合适的护理建议。用户可以在用户终端上分享皮肤信息，同时还能够查阅到第一手的美容资讯。

Claims (9)

1.便携式综合检测仪，其特征在于，包括保护套、测试电极、电源开关按钮、传感器、控制电路、电源、蓝牙模块和USB接口，保护套用来保护测试电极、电源开关按钮和传感器；所述传感器包括肌肤检测传感器和紫外线测试传感器，肌肤检测传感器用来检测肌肤的水分、油性和弹性；所述控制电路包括单片机和与单片机连接的辅助电路系统，辅助电路系统包括信号滤波系统、采集系统、放大系统和A/D转换系统；所述传感器与辅助电路系统连接；所述电源为整个检测仪供电。

2.根据权利要求1所述的便携式综合检测仪，其特征在于，所述肌肤检测传感器由水分检测传感器组成，或者由水分检测传感器、油性检测传感器和弹性检测传感器组成。

3.根据权利要求1所述的便携式综合检测仪，其特征在于，所述电源开关按钮为常闭开关，按下为关闭状态，自然状态时开启；当所述保护套盖上时电源开关按钮为关闭状态，当保护套拔出时电源开关按钮为开启状态。

4.根据权利要求1所述的便携式综合检测仪，其特征在于，所述紫外线测试传感器为氮化镓基紫外线测试传感器，响应波长为280nm-400nm，相应波峰为355nm，响应时间为0.3s-1s，测量精度为0.1。

5.根据权利要求1至4之一所述的便携式综合检测仪，其特征在于，所述测试电极共有两个，并排放置在所述检测仪的前端，所述测试电极采用平面触点电极。

6.根据权利要求1至4之一所述的便携式综合检测仪，其特征在于，所述放大系统采用低偏置电流的单片精密运算放大器。

7.根据权利要求1至4之一所述的便携式综合检测仪，其特征在于，所述电源采用可充电电池。

8.根据权利要求1至4之一所述的便携式综合检测仪，其特征在于，所述蓝牙模块采用蓝牙4.0，响应时间小于1s。

9.根据权利要求1至4之一所述的便携式综合检测仪，其特征在于，所述USB接口为电源的充电接口。