CN208464052U - 皮肤水分测量电路和皮肤水分测量仪 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种皮肤水分测量电路和皮肤水分测量仪，该皮肤水分测量电路包括第一探针组、电压跟随器、电容、第一电阻和第二电阻，其中：第一探针组中的第一探针在控制芯片的控制下通断电；电容的第一端和第一电阻的第一端电性连接，电容的第二端和第一电阻的第二端接地；第二电阻的第一端与第一探针组中的第一探针电性连接，第二电阻的第二端与第一探针组中的第二探针电性连接；第二电阻的第二端与第一电阻的第一端电性连接，且通过电压跟随器与数据输出端电性连接。本申请通过对电路的设计，可以实现对皮肤水分情况的准确测试。

Description

皮肤水分测量电路和皮肤水分测量仪

技术领域

本实用新型属于电路设计领域，尤其涉及一种皮肤水分测量电路和皮肤水分测量仪。

背景技术

日常生活中，人们经常需要判别自己皮肤的水分，以确保在皮肤过干时能及时地对皮肤进行补水，在皮肤过油时能及时地去油。

但目前人们只能根据经验判定皮肤的水分情况，而根据经验得到的皮肤水平判定结果并不一定是皮肤的实际水分情况，因此可能会得出错误的皮肤养护方法。

发明内容

本申请的目的是为了提供一种皮肤水分测量电路和皮肤水分测量仪，其可以实现对皮肤水分情况的准确测试。具体技术方案如下：

第一方面，本实用新型提供了一种皮肤水分测量电路，该皮肤水分测量电路包括第一探针组、电压跟随器、电容、第一电阻和第二电阻，其中：第一探针组中的第一探针在控制芯片的控制下通断电；电容的第一端和第一电阻的第一端电性连接，电容的第二端和第一电阻的第二端接地；第二电阻的第一端与第一探针组中的第一探针电性连接，第二电阻的第二端与第一探针组中的第二探针电性连接；第二电阻的第二端还与第一电阻的第一端电性连接，且通过电压跟随器与数据输出端电性连接。

通过设置第一探针和第二探针来接触待测皮肤，使得待测皮肤的导电性反应在数据输出端输出的数据上，当待测皮肤的含水量越多，导电性越强，数据输出端输出的值也越大，从而使得数据输出端输出的数据可以敏感且正确的反映出第一探针组所探测的待测皮肤的含水情况，进而提高了对待测皮肤的供水时机的判定准确度。通过将第二电阻与探针之间探测到的电阻（即皮肤电阻）并联，由于皮肤电阻比较小，使得皮肤电阻的变化引起整体分压的变化，利用第二电阻起到稳定测量结果的作用。

另外，通过电压跟随器的设置，使数据输出端位置处的电路不影响分压通路。

可选的，皮肤水分测量电路还包括第一三极管，控制芯片与第一三极管的基极电性连接，第一三极管的集电极与电源电性连接，第一三极管的发射极与第一探针组中的第一探针电性连接。

通过第一三极管的设置，可以使得控制芯片根据测量要求选择性地让第一探针组通电，进而实现对第一探针组所探测的皮肤的含水量测试。

可选的，皮肤水分测量电路还包括第二组探针、第二三极管和第三电阻，控制芯片与第二三极管的基极电性连接，第二三极管的集电极与电源电性连接，第二三极管的发射极与第二组探针的第一探针电性连接；第二组探针的第一探针在控制芯片的控制下通断电；第三电阻的第一端与第二组探针的第一探针电性连接，第三电阻的第二端与第二组探针的第二探针电性连接；第三电阻的第二端还与第一电阻的第一端电性连接。

通过第二组探针、第二三极管的设置，皮肤水分测量可以通过两组探针的测量求测量数据的平均值，使得测量结果更为准确。另外，通过第三电阻与第二组探针之间的皮肤电阻并联，使得皮肤电阻的变化引起整体分压的变化，利用第二电阻起到稳定测量结果的作用。

可选的，第一探针组的第一探针在控制芯片的控制下通电时，第二探针组的第一探针在控制芯片的控制下断电；第二探针组的第一探针在控制芯片的控制下通电时，第一探针组的第一探针在控制芯片的控制下断电。

可选的，第一探针组中的第二探针与第二探针组中的第二探针为同一个探针。

可选的，第一电阻为固定电阻或可调电阻。

可选的，皮肤水分测量电路还包括转换电路，转换电路的输入端与电压跟随器的输出端电性连接，转换电路的输出端作为数据输出端；第二电阻的第二端与电压跟随器的第一输入端连接，电压跟随器的第二输入端与电压跟随器的输出端连接。

可选的，皮肤水分测量电路还包括探测头，各组探针均接入于探测头上。

第二方面，本实用新型还提供了一种皮肤水分测量仪，其特征在于，皮肤水分测量仪包括控制芯片和如第一方面以及第一方面各种可能的实现方式中提供的皮肤水分测量电路，该控制芯片与皮肤水分测量电路的至少一组探针组电性连接，控制芯片控制其中一组探针组的通电时，控制其他探针组断电。

可选的，皮肤水分测量仪还包括提示器，该提示器与皮肤水分测量电路的数据输出端电性连接，以提示数据输出端输出的数据。

可选的，当数据输出端输出的数据高于预设的过油阈值时，提示器还进行过油信息提示；当数据输出端输出的数据低于预设的过干阈值时，提示器还进行过干信息提示，过干阈值小于过油阈值。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1A是本实用新型一个实施例中提供的一种皮肤水分测量电路的电路图；

图1B是本实用新型另一个实施例中提供的一种皮肤水分测量电路的电路图；

图2是本实用新型一个实施例中提供的一种皮肤水分测量仪的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

为了能够自动测试皮肤的实际水分情况，本申请中提供了一种皮肤水分测量电路，其可以对皮肤中的实际水分情况进行检测，并对应输出可以反映皮肤中实际水分情况的数值。下面结合图1A对皮肤水分测量电路进行解释说明。

图1A是本实用新型一个实施例中提供的一种皮肤水分测量电路的电路图，该皮肤水分测量电路可以包括第一探针组、电压跟随器、电容C0、第一电阻R1和第二电阻R2，其中：第一探针组中的第一探针11在控制芯片的控制下通断电；电容C0的第一端和第一电阻R1的第一端电性连接，电容C0的第二端和第一电阻R1的第二端接地；第二电阻R2的第一端与第一探针组中的第一探针11电性连接，第二电阻R2的第二端与第一探针组中的第二探针12电性连接；第二电阻R2的第二端还与第一电阻R1的第一端电性连接，且通过电压跟随器与数据输出端电性连接。

这里的第一电阻R1可以为固定电阻或可调电阻。可选的，第二电阻R2也可以为固定电阻或可调电阻。在测试或实验过程中，为了得到较为准确的测量结果，可以将第一电阻R1和第二电阻R2设置为可调电阻，通过可调电阻确认较好的阻值。在生产和使用时，则可以将第一电阻R1和第二电阻R2均设置为固定电阻，阻值即为测试或实验过程中确定的较好的第一电阻R1和第二电阻R2的阻值组合。

一般的，对于人体皮肤，有一个相对较好的探针的间距，和一组相对较好的电阻值（R1、R2），找到较好的间距和较好的电阻值后，利用电压跟随器输出结果（记为ADC结果）来折算为显示的含水量百分数，含水量百分数由数据输出端输出。皮肤的导电性越强，数据输出端输出的值越大。

在测试时，第一探针组的第一探针11和第二探针12需要同时与待测试的皮肤接触，接触后，第一探针组的第一探针11和第二探针12之间则具备有电阻，这里记为皮肤电阻。

为了能够实现利用第一探针组所探测的皮肤的含水情况进行测量，该皮肤水分测量电路还可以包括第一三极管Q1，控制芯片MCU与第一三极管Q1的基极电性连接，第一三极管的集电极与电源VCC电性连接，第一三极管Q1的发射极与第一探针组中的第一探针11电性连接。这样，第一三极管Q1的基极受控制芯片MCU的控制，起到开关的作用。

为了能够使得测量结果更为精确，本申请提供的皮肤水分测量电路还可以包括至少一个第二探针组，第二探针组与第一探针组的连接方式类似，均受控制芯片的控制实现通断电。

具体的，请参见图1B所示，皮肤水分测量电路还包括第二探针组、第二三极管Q2和第三电阻，控制芯片MCU与第二三极管Q2的基极电性连接，第二三极管Q2的集电极与电源电性连接，第二三极管Q2的发射极与第二探针组的第一探针21电性连接；第二探针组的第一探针21在控制芯片MCU的控制下通断电；第三电阻R3的第一端与第二探针组的第一探针21电性连接，第三电阻R3的第二端与第二探针组的第二探针22电性连接；第三电阻R3的第二端还与第一电阻R1的第一端电性连接。

与第二电阻R2类似，第三电阻R3也可以为固定电阻或可调电阻。在测试或实验过程中，为了得到较为准确的测量结果，可以将第三电阻R3也设置为可调电阻，通过可调电阻确认较好的阻值。在生产和使用时，则可以将第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3均设置为固定电阻，阻值即为测试或实验过程中确定的较好的第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值组合。

本实施例中，第一探针组中的第二探针12与第二探针组中的第二探针22为同一个探针。当然，在其他实施例中，第一探针组中的第二探针12与第二探针组中的第二探针22也可以为不同的探针。

为了便于检测，本实施例中，各组探针均连接于探测头上。

在人体皮肤接触到探针后，被测部分皮肤与第二电阻R2或第三电阻R3成并联状态，第二电阻R2或第三电阻R3起调节作用，将第一电阻R1获得的分压限制在一定范围，从而起到稳定作用。例如，探针探测到无穷大的电阻，第一电阻R1与第二电阻R2分压，当探针探测到较小电阻，探针之间的电阻（记为皮肤电阻）与第二电阻R2并联，因为皮肤电阻的阻值比较小，将起主导作用，皮肤电阻阻值的变化引起整体分压的变化。如果没有第二电阻R2，皮肤电阻引起的变化将非常大，且不稳定，故应当使用第二电阻R2，起到稳定测量结果的作用。

为了能够很多的起到稳压作用，第二电阻R2和第三电阻R3为较大的电阻，比如取值可以为5MΩ，而第一电阻R1的取值则可以对应取值为1.8MΩ。

在实际应用中，为了能够得到更精确的测试结果，每次对皮肤的测试均可以包括两次测试步骤，第一次测试时，控制芯片MCU控制第一探针组通电，控制第二探针组断电，获取数据输出端输出的第一数值；第二次测试时，控制芯片MCU控制第二探针组通电，控制第一探针组断电，获取数据输出端输出的第二数值，将第一数值和第二数值的平均值作为本次测试的得到的数值。

通常，电压跟随器输出的数据直观的反映了探针之间皮肤的含水量，但这类数据的取值并不便于用户可以理解的读数体系，为了便于用户对皮肤含水量的理解和查看，本申请中将皮肤的含水量进行了转换处理。因此，本申请中，皮肤水分测量电路还可以包括转换电路，转换电路的输入端与电压跟随器的输出端电性连接，转换电路的输出端作为数据输出端；第二电阻的第二端与电压跟随器的第一输入端连接，电压跟随器的第二输入端与电压跟随器的输出端连接。转换电路将电源跟随器输出端输出的数据进行转换，以转换为将要显示在数据显示管的数值。

在控制芯片MCU的控制下，能通过比较ADC值判断是否空测，在确定探针之间引入人体皮肤的电子后，开始延时两秒，等待波形稳定，因为人体皮肤体液中的离子在电场作用下，发生应有的现象，从而直流有变动，一般一定时间后稳定，所以，仪器要延时一定时间后进行正式测量。

为了得到较为准确的数值，可以对皮肤进行多次测试后求取平均值，比如，进行22次测量，丢弃最大值和最小值，再除以20求平均，得到平均ADC值，然后进行数据转换。

综上所述，本实用新型提供的抹布皮肤水分测量电路，设置第一探针和第二探针来接触待测皮肤，使得待测皮肤的导电性反应在数据输出端输出的数据上，当待测皮肤的含水量越多，导电性越强，数据输出端输出的值也越大，从而使得数据输出端输出的数据可以敏感且正确的反映出第一探针组所探测的待测皮肤的含水情况，进而提高了对待测皮肤的供水时机的判定准确度。通过将第二电阻与探针之间探测到的电阻（即皮肤电阻）并联，由于皮肤电阻比较小，使得皮肤电阻的变化引起整体分压的变化，利用第二电阻起到稳定测量结果的作用。

本申请还提供了一种皮肤水分测试仪，请参见图2所示，该皮肤水分测试仪200包含皮肤水分测量电路210和控制芯片220，皮肤水分测量电路210的结构如图1A或图1B所示，这里不再赘述。该控制芯片220与皮肤水分测量电路210的至少一组探针组电性连接，控制芯片220控制其中一组探针组的通电时，控制其他探针组断电。

可选的，皮肤水分测试仪200还提示器230，该提示器230与皮肤水分测量电路210的数据输出端电性连接，以提示数据输出端输出的数据。

可选的，当数据输出端输出的数据高于预设的过油阈值时，提示器230还进行过油信息提示；当数据输出端输出的数据低于预设的过干阈值时，提示器230还进行过干信息提示，过干阈值小于过油阈值。

可选的，提示器230可以为电子显示屏，通过文字形式或图片形式进行过油信息提示或过干信息提示。

可选的，提示器230还可以为语音播放器，通过语音信息进行油信息提示或过干信息提示。

可选的，提示器230还可以为指示灯，通过不同的指示灯，或不同的灯光颜色，或不同的灯光关闭或闪烁情况，进行油信息提示或过干信息提示。

综上所述，本实用新型提供的皮肤水分测试仪，通过将皮肤水分测量电路和控制芯片相连，将控制芯片与提示器相连，使得在皮肤水分测量电路测量到皮肤的含水量情况后，将输出的测量数据发送给控制芯片，控制芯片判定测量的数据与预设的过干阈值和过油阈值的对比，在低于过干阈值时，则操控提示器进行过干信息提示，在高于过油阈值时，则操作提示器进行过油信息提示，可以有效准确的得到皮肤的含水量信息，皮肤含水量测试方式简单易实现。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种皮肤水分测量电路，其特征在于，所述皮肤水分测量电路包括第一探针组、电压跟随器、电容、第一电阻和第二电阻，其中：

所述第一探针组中的第一探针在控制芯片的控制下通断电；

所述电容的第一端和所述第一电阻的第一端电性连接，所述电容的第二端和所述第一电阻的第二端接地；

所述第二电阻的第一端与所述第一探针组中的第一探针电性连接，所述第二电阻的第二端与所述第一探针组中的第二探针电性连接；

所述第二电阻的第二端还与所述第一电阻的第一端电性连接，且通过所述电压跟随器与数据输出端电性连接。

2.根据权利要求1所述的皮肤水分测量电路，其特征在于，所述皮肤水分测量电路还包括第一三极管，所述控制芯片与所述第一三极管的基极电性连接，所述第一三极管的集电极与电源电性连接，所述第一三极管的发射极与所述第一探针组中的第一探针电性连接。

3.根据权利要求2所述的皮肤水分测量电路，其特征在于，所述皮肤水分测量电路还包括第二组探针、第二三极管和第三电阻，所述控制芯片与所述第二三极管的基极电性连接，所述第二三极管的集电极与电源电性连接，所述第二三极管的发射极与所述第二组探针的第一探针电性连接；

所述第二组探针的第一探针在所述控制芯片的控制下通断电；

所述第三电阻的第一端与所述第二组探针的第一探针电性连接，所述第三电阻的第二端与所述第二组探针的第二探针电性连接；

所述第三电阻的第二端还与所述第一电阻的第一端电性连接。

4.根据权利要求3所述的皮肤水分测量电路，其特征在于，所述第一探针组的第一探针在所述控制芯片的控制下通电时，所述第二探针组的第一探针在所述控制芯片的控制下断电；

所述第二探针组的第一探针在所述控制芯片的控制下通电时，所述第一探针组的第一探针在所述控制芯片的控制下断电。

5.根据权利要求3所述的皮肤水分测量电路，其特征在于，所述第一探针组中的第二探针与所述第二探针组中的第二探针为同一个探针。

6.根据权利要求1所述的皮肤水分测量电路，其特征在于，所述第一电阻为固定电阻或可调电阻。

7.根据权利要求1至6中任一所述的皮肤水分测量电路，其特征在于，所述皮肤水分测量电路还包括转换电路，所述转换电路的输入端与所述电压跟随器的输出端电性连接，所述转换电路的输出端作为所述数据输出端；所述第二电阻的第二端与所述电压跟随器的第一输入端连接，所述电压跟随器的第二输入端与所述电压跟随器的输出端连接。

8.一种皮肤水分测量仪，其特征在于，所述皮肤水分测量仪包括控制芯片和如权利要求1-7中任一所述的皮肤水分测量电路，所述控制芯片与所述皮肤水分测量电路的至少一组探针组电性连接，所述控制芯片控制其中一组探针组的通电时，控制其他探针组断电。

9.根据权利要求8所述的皮肤水分测量仪，其特征在于，所述皮肤水分测量仪还包括提示器，所述提示器与所述皮肤水分测量电路的数据输出端电性连接，以提示所述数据输出端输出的数据。

10.根据权利要求9所述的皮肤水分测量仪，其特征在于，

当所述数据输出端输出的数据高于预设的过油阈值时，所述提示器还进行过油信息提示；

当所述数据输出端输出的数据低于预设的过干阈值时，所述提示器还进行过干信息提示，所述过干阈值小于所述过油阈值。