CN2654035Y - 通用串行总线接口人体阻抗检测仪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种通用串行总线接口人体阻抗检测仪。包括电源电路与正弦波发生电路、信号切换电路、AD转换电路、单片机及外围电路、USB接口电路相连；检测电极分别与正弦波发生电路、信号切换电路、人体相连；信号切换电路与单片机及外围电路、交直流转换电路相连；交直流转换电路与AD转换电路、单片机及外围电路相连；AD转换电路与单片机及外围电路相连；单片机及其外围电路与USB接口电路相连。它采用单片机测量人体体表在低压正弦波激励下的阻抗，单片机把测量结果通过USB接口传送到个人电脑或者掌上电脑进行分析并显示分析结果。测量装置设计为便携式，利用USB接口供电。在具有信号切换电路的情况下，可以一次测量人体体表多个部位的阻抗。

Description

通用串行总线接口人体阻抗检测仪
所属技术领域
本实用新型涉及一种通用串行总线接口人体阻抗检测仪。
背景技术
经络是我国传统医学的基础理论之一，尽管到目前为止还没有发现经络的物理形态，但是通过声、光、电、辐射等方法间接证实经络的存在，其中通过测量电信号的方式获得人体经络的信息是一个最热门的方向。如刘浩兴的发明专利CN1167643A采用电脉冲信号刺激人体身体表面，通过人体各个部位的不同主观感觉来判断病理情况，但是需要人的主观感受配合，容易出现似是而非的情况，对于聋哑患者则失去使用意义。另外该仪器产生的刺激信号一般高达100V甚至更高，使人产生不适的感觉，且容易对刺激产生耐受性。张成等的实用新型专利CN2317810Y设计了一块计算机板卡来采集人体穴位的伏安特性获得人体经络信息，由于需要打开机箱插入计算机板卡，使用不方便。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种通用串行总线(USB)接口人体阻抗检测仪，采用单片机测量人体表面在低压正弦波激励下的阻抗，并通过USB接口供电及与个人电脑或者掌上电脑通讯。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
它包括：电源电路、正弦波发生电路、检测电极、信号切换电路、交直流转换电路、AD转换电路、单片机及其外围电路、USB接口电路组成。其中电源电路与正弦波发生电路、信号切换电路、AD转换电路、单片机及外围电路、USB接口电路相连；检测电极分别与正弦波发生电路、信号切换电路、人体相连；信号切换电路与检测电极、电源电路、单片机及外围电路、交直流转换电路相连；交直流转换电路与信号切换电路、AD转换电路、单片机及外围电路相连；AD转换电路与电源电路、交直流转换电路、单片机及外围电路相连；单片机及其外围电路与电源电路、AD转换电路、USB接口电路相连；USB接口电路与电源电路、单片机及外围电路相连。
本实用新型采用低压正弦波作为测量信号，通过串连在测量回路上的采样电阻获得流经人体的交流电流并将其转换成直流电压，由单片机测量该直流电压间接得到人体阻抗；阻抗测量结果通过USB接口传送到个人电脑或者掌上电脑上，由计算机软件显示出测量结果并分析。供电利用USB接口；在信号切换电路的配合下，可以一次测量人体多个部位的阻抗。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益的效果是：
它采用单片机测量人体体表在低压正弦波激励下的阻抗，单片机把测量结果通过USB接口传送到个人电脑或者掌上电脑进行分析并显示分析结果。由于采用幅值较小的正弦波信号，人体没有任何不适反应，短期内可重复测量。测量装置设计为便携式，利用USB接口供电。在具有信号切换电路的情况下，可以一次测量人体体表多个部位的阻抗。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理框图；
图2为电源电路图；
图3为正弦波发生电路图；
图4为检测电极图；
图5为信号切换电路；
图6为交直流转换电路图；
图7为AD转换电路图；
图8为单片机及外围电路图；
图9为USB接口电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型它包括：电源电路1、正弦波发生电路2、检测电极3、信号切换电路4、交直流转换电路5、AD转换电路6、单片机及其外围电路7、USB接口电路8组成。其中电源电路1与正弦波发生电路2、信号切换电路4、AD转换电路、单片机及外围电路7、USB接口电路8相连；检测电极3分别与正弦波发生电路2、信号切换电路4、人体相连；信号切换电路4与检测电极3、电源电路1、单片机及外围电路7、交直流转换电路5相连；交直流转换电路5与信号切换电路4、AD转换电路6、单片机及外围电路7相连；AD转换电路6与电源电路1、交直流转换电路5、单片机及外围电路7相连；单片机及其外围电路7与电源电路1、AD转换电路6、USB接口电路8相连；USB接口电路与电源电路1、单片机及外围电路7相连。
如图2所示，电源电路1包括升稳压芯片MAX5027 IC1，电容C1 C2，二极管D1，电感L1；该电路将5V电压变换为直流+30V。
如图3所示，正弦波发生电路2，包括含有电阻R1、R2、R3，电容C3的集成电路ICL8038 IC2。电阻R4、R5、R6、R7，一个运算放大器LM358 IC3。通过接入不同的电阻R1、R2和电容C3集成电路ICL8038可以产生一个从0.001HZ到300kHZ的正弦波信号，该信号经过一个运算放大器放大后输出到检测电极。
如图4所示，检测电极3的输入端ACOut与正弦波发生电路2相连，输出端ACIn1、ACIn2、ACIn3、ACIn4与信号切换电路4相连。
如图5所示，信号切换电路4，包括八通道多路转换器集成电路74HC4051IC5。图中的ACin引脚与交直流转换电路5相连，输入端ACIn1、ACIn2、ACIn3、ACIn4与测试电极3相连。控制端CONA、CONB与单片机及外围电路7相连。
如图6所示，交直流转换电路5，包括电阻R8、R9、R10，二极管D3与电容C4构成的一个半波整流电路；输入端ACIn与信号切换电路4相连。输出端AN0与AD转换电路6相连，控制端RA1与单片机及外围电路7相连；本电路将交流信号转换成直流电压信号。
如图7所示，AD转换电路6包括AD转换集成电路ADC0831 IC10。输入端AN0与交直流转换电路5相连，引脚SCK、DO端与单片机及外围电路7相连。
如图8所示，单片机及外围电路7，包括83C751单片机IC8，晶体振荡器Y1与电容C6、C7组成的时钟电路，电阻R11与电容C5组成的复位电路。引脚(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、EOT、WR、RD)与USB接口电路8相连。引脚(SCK、DO)与AD转换电路6相连。引脚(CONA、CONB)与信号切换电路4相连。
如图9所示，USB接口电路8，包括USB接口芯片PDIUSBD12 IC12，电阻R20、R21 R23、R24、R25、R26，晶体振荡器Y2与电容C10、C11组成的时钟电路。引脚(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、EOT、WR、RD)与单片机及外围电路7相连。
单片机及外围电路7中所包含的单片机是其他公司生产的不同型号的单片机；单片机及外围电路7与AD转换电路6合并，选用内置AD转换电路的单片机；单片机及外围电路7与USB接口电路8合并，选用内置USB接口的单片机；单片机及外围电路7、AD转换电路6、USB接口电路8合并，选用内置AD转换电路与USB接口的单片机。
通用串行总线接口人体阻抗检测仪的使用：将检测电极固定在人体体表上，通过计算机经USB接口下发开始命令，检测开始。期间依照计算机软件的提示可以更换检测部位。检测全部完成后，计算机软件自动显示测量与分析结果。

Claims (5)

1 通用串行总线接口人体阻抗检测仪，其特征在于它包括：电源电路(1)、正弦波发生电路(2)、检测电极(3)、信号切换电路(4)、交直流转换电路(5)、AD转换电路(6)、单片机及其外围电路(7)、USB接口电路(8)组成；其中电源电路(1)与正弦波发生电路(2)、信号切换电路(4)、AD转换电路、单片机及外围电路(7)、USB接口电路(8)相连；检测电极(3)分别与正弦波发生电路(2)、信号切换电路(4)、人体相连；信号切换电路(4)与检测电极(3)、电源电路(1)、单片机及外围电路(7)、交直流转换电路(5)相连；交直流转换电路(5)与信号切换电路(4)、AD转换电路(6)、单片机及外围电路(7)相连；AD转换电路(6)与电源电路(1)、交直流转换电路(5)、单片机及外围电路(7)相连；单片机及其外围电路(7)与电源电路(1)、AD转换电路(6)、USB接口电路(8)相连；USB接口电路与电源电路(1)、单片机及外围电路(7)相连。
2.根据权利要求1所述的通用串行总线接口人体阻抗检测仪，其特征在于：
1)电源电路(1)：包括升稳压芯片MAX5027，电容(C1、C2)，二极管(D1)，电感(L1)；
2)正弦波发生电路(2)：包括含有电阻(R1、R2、R3)，电容(C3)的ICL8038集成电路(IC2)；电阻(R4、R5、R6、R7)，一个LM358运算放大器(IC3)；
3)检测电极(3)：其输入端(ACOut)与正弦波发生电路(2)相连，输出端(ACIn1、ACIn2、ACIn3、ACIn4)与信号转换电路(4)相连；
4)信号切换电路(4)：包括八通道多路转换器集成电路74HC4051(IC5)，输出端(ACin)引脚与交直流转换电路(5)相连，输入端(ACIn1、ACIn2、ACIn3、ACIn4)与测试电极(3)相连，控制端(CONA、CONB)与单片机及外围电路7相连；
5)交直流转换电路(5)：包括电阻(R8、R9、R10)，二极管(D3)与电容(C4)构成的一个半波整流电路；输入端(ACIn)与信号切换电路(4)相连，输出端(AN0)与AD转换电路6相连，控制端(RA1)与单片机及外围电路(7)相连；
6)AD转换电路(6)包括AD转换集成电路ADC0831(IC10)，输入端(AN0)与交直流转换电路(5)相连，时钟输入端(SCK)与数据输出端(DO)与单片机及外围电路(7)相连；
7)单片机及外围电路(7)：包括83C751单片机(IC8)，晶体振荡器(Y1)与电容(C6、C7)组成的时钟电路，电阻(R11)与电容(C5)组成的复位电路；其引脚(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、EOT、WR、RD)与USB接口电路(8)相连，引脚(SCK、DO)与AD转换电路(6)相连，引脚(CONA、CONB)端与信号切换电路(4)相连；
8)USB接口电路(8)：包括USB接口芯片PDIUSBD12(IC12)，电阻(R20、R21 R23、R24、R25、R26)，晶体振荡器(Y2)与电容(C10 C11)组成的时钟电路，其引脚(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、EOT、WR、RD)与单片机及外围电路(7)相连。
3.根据权利要求1所述的通用串行总线接口人体阻抗检测仪，其特征在于：单片机及外围电路(7)与AD转换电路(6)合并，选用内置AD转换电路的单片机。
4.根据权利要求1所述的通用串行总线接口人体阻抗检测仪，其特征在于：单片机及外围电路(7)与USB接口电路(8)合并，选用内置USB接口的单片机。
5.根据权利要求1所述的通用串行总线接口人体阻抗检测仪，其特征在于：单片机及外围电路(7)、AD转换电路(6)、USB接口电路(8)合并，选用内置AD转换电路与USB接口的单片机。
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