CN212788490U - 一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置。该检测装置中电容检测探头设置在壳体的开口端且部分探头位于壳体内，电容检测探头可沿壳体的轴向移动，弹性组件位于壳体和电容检测探头之间；电容检测探头未受外力时部分探头伸出壳体外，电容检测探头受到皮肤压力后弹性组件被压缩，伸出壳体外的部分探头收回到壳体内。本实用新型的电容检测探头为可伸缩式探头，在探头接触皮肤后压缩弹性组件，使探头收回到壳体内；因每次弹性组件被压缩的程度相同，从而排除用户用力不同对检测的干扰，保证每次检测时电容电极所受压力相同，从而保证水分检测的准确。

Description

一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置

技术领域

本实用新型涉及皮肤水分含量检测领域，更具体地说，涉及一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置。

背景技术

现有的部分便携式恒压皮肤水分含量检测装置中使用电容作为检测电极，但因未考虑电容电极在不同压力、不同检测姿态下检测结果不同的因素，不同用户在检测时施加的力、检测探头姿态不同，同一用户每次检测时施加的力、检测探头姿态也不同，导致用户在检测过程中因施加压力、检测探头姿态的不同出现不同的检测结果，使用户不能确定真正的有效检测结果，检测准确度低，用户体验差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置，该检测装置包括壳体、电容检测探头、弹性组件和电路板，所述电容检测探头包括安装端和检测端，其中所述检测端设置有电容电极；

所述电容检测探头设置在所述壳体的开口端且部分探头位于所述壳体内，所述电容检测探头可沿所述壳体的轴向移动，所述弹性组件位于所述壳体和所述电容检测探头之间；所述电容检测探头电连接所述电路板，所述电路板位于所述壳体内；

所述电容检测探头未受外力时部分探头伸出所述壳体外，所述电容检测探头受到外力后所述弹性组件被压缩，伸出所述壳体外的部分探头收回到所述壳体内。

进一步，在本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中，所述弹性组件位于所述壳体的内壁和所述电容检测探头的侧壁之间；或

所述壳体内设置有挡板，所述弹性组件位于所述安装端和所述挡板之间；或

所述壳体内设置有挡板，所述电容检测探头为U型探头，所述弹性组件位于所述挡板和所述电容检测探头的U型凹槽内。

进一步，在本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中，所述壳体的内壁设置有与所述电容检测探头匹配的限位部。

进一步，在本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中，所述检测端为平面，所述电容电极布满所述检测端。

进一步，在本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中，所述电容电极包括限位电容电极和检测电容电极，其中所述检测电容电极位于平面的中间部位，所述限位电容电极分布于所述检测电容电极的周围。

进一步，在本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中，所述检测电容电极包括第一检测电容电极和第二检测电容电极，所述第二检测电容电极分布在所述第一检测电容电极的周围。

进一步，在本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中，所述限位电容电极为4个，所述第一检测电容电极为1个，所述第二检测电容电极为4个；

所述第一检测电容电极位于所述电容检测探头的平面的中心，4个所述第二检测电容电极均匀分布在所述第一检测电容电极周围，4个所述限位电容电极均匀分布在所述第二检测电容电极周围且位于平面边缘。

进一步，在本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中，所述弹性组件为弹簧或由弹性材料制作的组件。

进一步，本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置还包括与所述电路板连接、用于显示检测结果的显示屏，所述显示屏设置在所述壳体的侧壁。

进一步，本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置还包括与所述电路板连接、用于发送检测结果的蓝牙模块。

进一步，本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置还包括与所述电路板连接、用于发出提示信息的指示灯和/或蜂鸣器和/或音频播放器和/或震动马达；

与所述电路板连接、用于为所述便携式恒压皮肤水分含量检测装置供电的电池。

进一步，本实用新型所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置还包括与所述电路板连接、用于采集环境温湿度的温湿度传感器；和/或

与所述电路板连接、用于检测紫外光的紫外光传感器。

实施本实用新型的一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置，具有以下有益效果：本实用新型的电容检测探头为可伸缩式探头，在探头接触皮肤后压缩弹性组件，使探头收回到壳体内；因每次弹性组件被压缩的程度相同，从而排除用户用力不同对检测的干扰，保证每次检测时电容电极所受压力相同，从而保证水分检测的准确。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1和图2是实施例1提供的一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置的结构示意图；

图3和图4是实施例2提供的一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置的结构示意图；

图5和图6是实施例3提供的一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置的结构示意图；

图7、图8和图9为实施例4提供的检测端202的结构示意图；

图10为实施例5提供的一种便携式恒压皮肤水分含量检测方法的流程示意图；

图11为实施例6提供的一种便携式恒压皮肤水分含量检测方法的流程示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1

参考图1和图2，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测装置包括壳体10、电容检测探头20、弹性组件30和电路板40，电容检测探头20包括安装端201和检测端202，其中安装端位于壳体10内，没有设置电容电极60；检测端202设置有用于与皮肤接触并检测皮肤水分含量的电容电极60。电容检测探头20设置在壳体10的开口端且部分探头位于壳体10内，且部分探头位于壳体10外。电容检测探头20可沿壳体10的轴向移动，在未接触皮肤前电容检测探头20的检测端202伸出到壳体10外。弹性组件30位于壳体10和电容检测探头20之间，在电容检测探头20被皮肤压回壳体10内时，弹性组件30发生形变。电容检测探头20电连接电路板40，电路板40位于壳体10内。作为选择，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测装置还包括与电路板40连接、用于为便携式恒压皮肤水分含量检测装置供电的电池，使用电池供电，可方便用户携带。

参考图1，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中弹性组件30位于壳体10的内壁和电容检测探头20的侧壁之间，弹性组件30的压缩方向与壳体10的轴向一致。壳体10的内壁设置有与电容检测探头20匹配的限位部，限位部可使用凸起和凹槽配合，使得壳体10内形成一个轨道区间，电容检测探头20在轨道区间内移动。可以理解，轨道区间的长度大于电容检测探头20伸出壳体10的部分，以保证电容检测探头20伸出壳体10的部分能够全部收缩回壳体10内。用户在使用便携式恒压皮肤水分含量检测装置时，当电容检测探头20的检测端202未接触用户皮肤时，电容检测探头20因未受外力而部分探头伸出壳体10外。

参考图2，当电容检测探头20的检测端202接触到用户皮肤且施加一定压力后，电容检测探头20受到外力而压缩弹性组件30，伸出壳体10外的部分探头收回到壳体10内。在用户测量完成后，电容检测探头20因弹性组件30的弹力作用而重新伸出到壳体10外。需要说明的是，当电容检测探头20收缩到检测端202的平面与壳体10的平面对齐时，电容检测探头20便不再收缩，也就是说电容检测探头20每次收缩的距离都是固定的，这使得弹性组件30产生的弹力是固定的，根据力的平衡原理，施加在检测端202上电容电极60的压力是固定的，这样每次使用便携式恒压皮肤水分含量检测装置时，用户只需要保证电容检测探头20收缩到壳体10内即可，方便用户操作。本实施例的特别之处在于，不同用户既使施加的力不同，但依然只能将电容检测探头20收缩到检测端202的平面与壳体10的平面对齐，此时施加在检测端202上电容电极60的压力依然是固定的，从而保证测量准确性。

作为选择，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中弹性组件30为弹簧或由弹性材料制作的组件。

作为选择，电路板40上用于将电容值转换为数字的电容检测SoC芯片的型号为EFM8SB10F，该芯片在电容检测上有16位精度，最小分辨率为1fF，精度高，可保证面部水分检测仪精度需求。电路板40上的主控单元也由EFM8SB10F承担，该芯片休眠电流仅50nA，容性触摸唤醒下，平均电流小于1uA，可使系统实现低功耗。

本实施例的电容检测探头为可伸缩式探头，在探头接触皮肤后压缩弹性组件，使探头收回到壳体内；因每次弹性组件被压缩的程度相同，从而排除用户用力不同对检测的干扰，保证每次检测时电容电极所受压力相同，从而保证水分检测的准确。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中壳体10内设置有挡板50，弹性组件30位于安装端201和挡板50之间，即弹性组件30的一端接触挡板50，弹性组件30的另一端接触安装端201。可以理解，安装端201和挡板50之间距离大于电容检测探头20伸出壳体10的部分，以保证电容检测探头20伸出壳体10的部分能够全部收缩回壳体10内。其中图3为电容检测探头20未受压力而伸出壳体10的工作状态，图4为电容检测探头20受到皮肤压力后收缩回壳体10内的工作状态。与实施例1相同，本实施例中当电容检测探头20收缩到检测端202的平面与壳体10的平面对齐时，电容检测探头20便不再收缩，也就是说电容检测探头20每次收缩的距离都是固定的。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中壳体10内设置有挡板50，电容检测探头20为U型探头，弹性组件30位于挡板50和电容检测探头20的U型凹槽内，且位于凹槽的底部。可以理解，安装端201和挡板50之间距离大于电容检测探头20伸出壳体10的部分，以保证电容检测探头20伸出壳体10的部分能够全部收缩回壳体10内。其中图5为电容检测探头20未受压力而伸出壳体10的工作状态，图6为电容检测探头20受到皮肤压力后收缩回壳体10内的工作状态。与实施例1相同，本实施例中当电容检测探头20收缩到检测端202的平面与壳体10的平面对齐时，电容检测探头20便不再收缩，也就是说电容检测探头20每次收缩的距离都是固定的。

实施例4

在上述实施例的基础上，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中检测端202为平面，电容电极60布满检测端202。

参考图7，为保证电极电容60中有效检测电容与皮肤完全接触，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中电容电极60包括限位电容电极601和检测电容电极602，其中检测电容电极602位于平面的中间部位，限位电容电极601分布于检测电容电极602的周围。在用户使用检测装置时，若检测装置与皮肤所在平面不垂直，则电极电容60可能只有部分电容与用户皮肤接触，不满足测量要求。本实施例中限位电容电极601分布于检测电容电极602的周围，如果限位电容电极601完全与皮肤接触，则检测电容电极602必然已经完全与皮肤接触，所以通过检测限位电容电极601的电容即可判断检测电容电极602是否完全与皮肤接触。

作为选择，参考图8，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中检测电容电极602包括第一检测电容电极6021和第二检测电容电极6022，第二检测电容电极6022分布在第一检测电容电极6021的周围。优选地，参考图9，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测装置中限位电容电极601为4个，第一检测电容电极6021为1个，第二检测电容电极6022为4个。第一检测电容电极6021位于电容检测探头20的平面的中心，4个第二检测电容电极6022均匀分布在第一检测电容电极6021周围，4个限位电容电极601均匀分布在第二检测电容电极6022周围且位于平面边缘。第一检测电容电极6021和第二检测电容电极6022之间，以及第二检测电容电极6022和限位电容电极601，以及相邻第二检测电容电极6022之间，以及相邻限位电容电极601之间使用隔离填充框603进行隔离；可以理解，隔离填充框603为绝缘材质。

本实施例的电容检测探头为可伸缩式探头，在探头接触皮肤后压缩弹性组件，使探头收回到壳体内；因每次弹性组件被压缩的程度相同，从而排除用户用力不同对检测的干扰，保证每次检测时电容电极所受压力相同，从而保证水分检测的准确。

在上述实施例的基础上，一些实施例中便携式恒压皮肤水分含量检测装置还包括与电路板40连接、用于显示检测结果的显示屏，显示屏设置在壳体10的侧壁；作为选择，显示屏为液晶显示屏。

在上述实施例的基础上，一些实施例中便携式恒压皮肤水分含量检测装置还包括与电路板40连接、用于发送检测结果的蓝牙模块，蓝牙模块可参考现有技术。

在上述实施例的基础上，一些实施例中便携式恒压皮肤水分含量检测装置还包括与电路板40连接、用于发出提示信息的指示灯和/或蜂鸣器和/或音频播放器和/或震动马达。

在上述实施例的基础上，一些实施例中便携式恒压皮肤水分含量检测装置还包括与电路板40连接、用于采集环境温湿度的温湿度传感器，可将环境温湿度作为矫正参数对皮肤水分含量进行矫正，保证测量更加准确。

在上述实施例的基础上，一些实施例中便携式恒压皮肤水分含量检测装置还包括与电路板40连接、用于检测紫外光的紫外光传感器。

实施例5

参考图10，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测方法应用于上述实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测装置，该便携式恒压皮肤水分含量检测方法包括：

S1、获取未接触皮肤前电容检测探头20上电容电极60的基电容C_base。用户在使用便携式恒压皮肤水分含量检测装置时，在接触皮肤前完成开机，便携式恒压皮肤水分含量检测装置自动检测未接触皮肤前电容检测探头20上电容电极60的基电容C_base。

S2、获取接触皮肤后电容检测探头20上电容电极60的检测电容C_rst。

S3、根据下述公式计算皮肤水分含量W_cont：

C_rst＝C_base+k*W_cont*S_face (1)

其中k为电容转化系数，S_face为电容检测探头20上电容电极60的面积。

假设，在皮肤水分检测仪为待检测时，与皮肤接触面积为0，即：S_face＝0；那么，根据公式(1)：

C₀＝C_base+k*W_cont*0，即：

C₀＝C_base (2)

当将皮肤水分检测仪用于检测，可得电容检测值为C1，根据公式(1)：

C₁＝C_base+k₁*W₁*S₁

将公式(2)代入本式，可得如下：

C₁＝C₀+k*W₁*S (3)

在公式(3)中C₀是在便携式恒压皮肤水分含量检测装置为待检测时得到的值，为已知的值。

k为皮肤水分检测仪与皮肤压力固定时校准而来的电容转化系数，固定的，为已知的值。

S为便携式恒压皮肤水分含量检测装置与皮肤接触面积，这取决于皮肤水分检测仪传感器头部电极面积，是固定的，为已知的值。

因此：

W1＝(C1-C0)/(k*S) (4)

公式(4)中，公式右边(C1-C0)/(k*S)中各变量，根据上述分析，都是已知的量，所以左边W1皮肤水分含量，是可求的。

本实施例的电容检测探头为可伸缩式探头，在探头接触皮肤后压缩弹性组件，使探头收回到壳体内；因每次弹性组件被压缩的程度相同，从而排除用户用力不同对检测的干扰，保证每次检测时电容电极所受压力相同，从而保证水分检测的准确。

实施例6

参考图11，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测方法中电容电极60包括限位电容电极601和检测电容电极602，其中检测电容电极602位于电容检测探头20的检测端202平面的中间部位，限位电容电极601分布于检测电容电极602的周围。

S1、获取未接触皮肤前电容检测探头20上电容电极60的基电容C_base。用户在使用便携式恒压皮肤水分含量检测装置时，在接触皮肤前完成开机，便携式恒压皮肤水分含量检测装置自动检测未接触皮肤前电容检测探头20上电容电极60的基电容C_base。

S21、检测限位电容电极601是否完全接触皮肤。在用户使用检测装置时，若检测装置与皮肤所在平面不垂直，则电极电容60可能只有部分电容与用户皮肤接触，不满足测量要求。本实施例中限位电容电极601分布于检测电容电极602的周围，如果限位电容电极601完全与皮肤接触，则检测电容电极602必然已经完全与皮肤接触，所以通过检测限位电容电极601的电容即可判断检测电容电极602是否完全与皮肤接触。

S22、若检测限位电容电极601不完全接触皮肤，则发出提示信息，提示用户调整便携式恒压皮肤水分含量检测装置的姿态，直至限位电容电极601完全接触皮肤。作为选择，可使用指示灯和/或蜂鸣器和/或音频播放器和/或震动马达发出提示信息，提示用户进行姿态调整。

S23、若检测限位电容电极601完全接触皮肤，则获取接触皮肤后电容检测探头20上检测电容电极602的检测电容C_rst。

S3、根据下述公式计算皮肤水分含量W_cont：

C_rst＝C_base+k*W_cont*S_face

其中k为电容转化系数，S_face为电容检测探头20上电容电极60的面积。

作为选择，在上述实施例的基础上，为使检测结果更加准确，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测方法中检测电容电极602包括第一检测电容电极6021和第二检测电容电极6022，则步骤S23包括：

获取接触皮肤后电容检测探头20上第一检测电容电极6021和第二检测电容电极6022的检测电容C_rst，且第一检测电容电极6021的检测电容C_rst的权重值大于第二检测电容电极6022的检测电容C_rst的权重值。

在上述实施例的基础上，本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测方法中在步骤S3之后还包括：

S4、在显示屏上显示皮肤水分含量W_cont，方便用户及时查看。

在上述实施例的基础上，在本实施例的便携式恒压皮肤水分含量检测方法中在步骤S3之后还包括：

S5、通过蓝牙模块发送皮肤水分含量W_cont至智能终端，并在智能终端上存储和显示，方便后续数据统计。

在上述实施例的基础上，一些实施例中便携式恒压皮肤水分含量检测方法还使用温湿度传感器采集环境温湿度，将环境温湿度作为矫正参数对皮肤水分含量进行矫正，保证测量更加准确。

本实施例的电容检测探头为可伸缩式探头，在探头接触皮肤后压缩弹性组件，使探头收回到壳体内；因每次弹性组件被压缩的程度相同，从而排除用户用力不同对检测的干扰，保证每次检测时电容电极所受压力相同，从而保证水分检测的准确。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种便携式恒压皮肤水分含量检测装置，其特征在于，包括壳体(10)、电容检测探头(20)、弹性组件(30)和电路板(40)，所述电容检测探头(20)包括安装端(201)和检测端(202)，其中所述检测端(202)设置有电容电极(60)；

所述电容检测探头(20)设置在所述壳体(10)的开口端且部分探头位于所述壳体(10)内，所述电容检测探头(20)可沿所述壳体(10)的轴向移动，所述弹性组件(30)位于所述壳体(10)和所述电容检测探头(20)之间；所述电容检测探头(20)电连接所述电路板(40)，所述电路板(40)位于所述壳体(10)内；

所述电容检测探头(20)未受外力时部分探头伸出所述壳体(10)外，所述电容检测探头(20)受到外力后所述弹性组件(30)被压缩，伸出所述壳体(10)外的部分探头收回到所述壳体(10)内。

2.根据权利要求1所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置，其特征在于，所述弹性组件(30)位于所述壳体(10)的内壁和所述电容检测探头(20)的侧壁之间；或

所述壳体(10)内设置有挡板(50)，所述弹性组件(30)位于所述安装端(201)和所述挡板(50)之间；或

所述壳体(10)内设置有挡板(50)，所述电容检测探头(20)为U型探头，所述弹性组件(30)位于所述挡板(50)和所述电容检测探头(20)的U型凹槽内。

3.根据权利要求1所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置，其特征在于，所述壳体(10)的内壁设置有与所述电容检测探头(20)匹配的限位部。

4.根据权利要求1所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置，其特征在于，所述检测端(202)为平面，所述电容电极(60)布满所述检测端(202)。

5.根据权利要求4所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置，其特征在于，所述电容电极(60)包括限位电容电极(601)和检测电容电极(602)，其中所述检测电容电极(602)位于平面的中间部位，所述限位电容电极(601)分布于所述检测电容电极(602)的周围。

6.根据权利要求5所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置，其特征在于，所述检测电容电极(602)包括第一检测电容电极(6021)和第二检测电容电极(6022)，所述第二检测电容电极(6022)分布在所述第一检测电容电极(6021)的周围。

7.根据权利要求6所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置，其特征在于，所述限位电容电极(601)为4个，所述第一检测电容电极(6021)为1个，所述第二检测电容电极(6022)为4个；

所述第一检测电容电极(6021)位于所述电容检测探头(20)的平面的中心，4个所述第二检测电容电极(6022)均匀分布在所述第一检测电容电极(6021)周围，4个所述限位电容电极(601)均匀分布在所述第二检测电容电极(6022)周围且位于平面边缘。

8.根据权利要求1所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置，其特征在于，所述弹性组件(30)为弹簧或由弹性材料制作的组件。

9.根据权利要求1所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置，其特征在于，还包括与所述电路板(40)连接、用于显示检测结果的显示屏，所述显示屏设置在所述壳体(10)的侧壁。

10.根据权利要求1所述的便携式恒压皮肤水分含量检测装置，其特征在于，还包括与所述电路板(40)连接、用于发送检测结果的蓝牙模块；和/或

与所述电路板(40)连接、用于发出提示信息的指示灯和/或蜂鸣器和/或音频播放器和/或震动马达；

与所述电路板(40)连接、用于为所述便携式恒压皮肤水分含量检测装置供电的电池；和/或

与所述电路板(40)连接、用于采集环境温湿度的温湿度传感器；和/或

与所述电路板(40)连接、用于检测紫外光的紫外光传感器。

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