KR100437488B1 - Bioelectrical impedance analyzer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생체전기 임피던스 측정장치에 관한 것으로서, 인체의 임피던스를 측정하기 위한 장치에서 인체와 접촉되는 각각의 전극 내에 전자스위치를 설치하여 전극에서 생체전기 임피던스 측정장치로 흐르는 전류패스를 미리 차단함으로써 생체전기 임피던스 측정장치의 케이블을 통해 누설되는 누설전류에 의한 측정오차를 줄여 정확한 임피던스를 측정하여 정확도를 높일 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to a bioelectrical impedance measuring apparatus, and in an apparatus for measuring impedance of a human body, an electronic switch is installed in each electrode in contact with the human body to block a current path flowing from the electrode to the bioelectrical impedance measuring apparatus in advance. By reducing the measurement error caused by the leakage current leaking through the cable of the electrical impedance measuring device has the advantage of increasing the accuracy by measuring the accurate impedance.
Description
본 발명은 생체전기 임피던스 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인체의 임피던스를 측정하기 위한 장치에서 인체와 접촉되는 각각의 전극 내에 전자스위치를 설치하여 전극에서 생체전기 임피던스 측정장치로 흐르는 전류패스를 미리 차단함으로써 생체전기 임피던스 측정장치의 케이블을 통해 누설되는 누설전류에 의한 측정오차를 줄일 수 있도록 한 생체전기 임피던스 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bioelectrical impedance measuring apparatus, and more particularly, in an apparatus for measuring impedance of a human body, an electronic switch is installed in each electrode in contact with the human body to provide a current path flowing from the electrode to the bioelectrical impedance measuring apparatus. The present invention relates to a bioelectric impedance measuring apparatus capable of reducing measurement errors due to leakage current leaking through a cable of a bioelectrical impedance measuring apparatus by blocking in advance.
최근에는 급격한 산업화와 생활수준의 향상으로 비만 및 성인병에 많은 관심을 갖고 있어 항상 자신의 인체 구성 요소의 변화를 파악하여 기초적인 검진 자료로 사용하려고 하기도 한다.Recently, due to the rapid industrialization and improvement of living standards, he has been interested in obesity and adult diseases, so he always tries to use it as a basic examination data by grasping the changes of his / her human body components.
체성분 분석이라고 하는 것은 인체를 이루는 수분, 단백질, 뼈 및 지방 등의 개별 성분을 정량적으로 측정하는 것을 말하며 이를 측정하는 기기를 체성분 측정기라고도 한다.Body composition analysis refers to quantitative measurement of individual components such as water, protein, bone, and fat that make up the human body, and a device for measuring the body composition is also called a body composition analyzer.
체내 지방량은 비만을 판단하는 주요 지표로 사용될 뿐만 아니라 성인병의 발병 원인이 되기도 한다. 그리고, 수분의 양은 근육의 양과 밀접한 관계가 있으며, 근육량은 몸의 중요한 구성요소이고 에너지를 내는 주요 성분이 되며, 체내의 근육량은 개인의 영양 상태를 나타내는 지표로 넓은 의학적 응용 범위가 있다.Body fat is not only a major indicator of obesity, but also a cause of adult disease. In addition, the amount of water is closely related to the amount of muscle, the muscle mass is an important component of the body and the main component of the energy, the muscle mass in the body is an indicator of the nutritional status of the individual has a wide range of medical applications.
따라서, 다이어트나 인체의 균형을 잡기 위한 일상 생활에서 병원과 같이 전문 클리닉에 가서 전문적인 진단을 받기 전에 간단히 체성분의 변화 상황을 모니터링 할 필요성이 높아지고 있다.Therefore, there is a growing need to simply monitor the changes in body composition before going to a specialized clinic such as a hospital and undergoing a professional diagnosis in daily life to balance the diet or the human body.
위와 같은 체성분을 분석하는 방법으로는 가격이 저렴하고 인체에 무해한 생체 전기 임피던스(Bioelectrical Impedance Analysis)를 이용한 방법이 널리 쓰이고 있다.As a method of analyzing body composition as described above, a method using bioelectrical impedance analysis which is inexpensive and harmless to the human body is widely used.
생체전기 임피던스법은 안전하고 저렴하며 신속하게 인체의 전기저항 또는 전기 전도도를 측정할 수 있는 방법으로 한쌍의 전류전극과 한쌍의 전압전극으로 인체에 접촉시킨 후 한쌍의 전류전극으로 약 1KHz내지 1MHz의 주파수를 갖는 0.1내지 2.0mA 크기의 교류전류를 보내주고 한쌍의 전압전극에서 전압을 측정한 후 인체의 임피던스를 산출하는 방법이다.The bioelectrical impedance method is a safe, inexpensive, and quick method for measuring the electrical resistance or electrical conductivity of a human body. A pair of current electrodes and a pair of voltage electrodes are in contact with the human body, and then a pair of current electrodes are used to measure about 1 KHz to 1 MHz. It is a method of calculating the impedance of the human body after sending an AC current of 0.1 to 2.0mA with a frequency and measuring the voltage at a pair of voltage electrodes.
이와 같은 생체전기 임피던스법은 인체를 이루는 수분, 단백질, 뼈 및 지방 등의 체성분의 정량에 따라 인체 저항이 다르기 때문에 인체 저항을 정밀하게 측정할 경우 체성분을 분석할 수 있어 체지방 분석에 널리 사용되고 있다. 즉, 인체 내로 약한 전류를 보내어 인체의 전기 저항 또는 전기 임피던스를 측정한 값과 사용자의 신장, 체중, 연령, 성별 등의 정보를 이용하여 체액의 양, 근육량, 체지방량 등을 산출하게 된다.The bioelectrical impedance method is widely used in body fat analysis because the body resistance can be analyzed precisely when measuring the body resistance because the body resistance is different depending on the quantification of body composition such as water, protein, bone and fat constituting the human body. That is, the amount of body fluid, muscle mass, body fat, etc. are calculated using a value of measuring the electrical resistance or electrical impedance of the human body by sending a weak current into the human body and using information such as the height, weight, age, and gender of the user.
본 출원의 발명자는 생체전기 임피던스법을 이용한 인체 성분 분석장치 및그 분석방법에 대해 특허 출원하여 대한민국 특허 123408호(1997.9.12)와 대한민국 특허 161602호(1998.8.25)로 특허를 획득한 바 있다.The inventor of the present application has a patent application for the human component analysis device using the bioelectrical impedance method and its analysis method and obtained a patent with the Republic of Korea Patent 123408 (1997.9.12) and the Republic of Korea Patent 161602 (August 25, 1998).
도 1은 종래 기술에 의한 생체전기 임피던스법을 이용한 인체 성분 분석장치의 회로구성도이다.1 is a circuit diagram of an apparatus for analyzing human body components using a bioelectrical impedance method according to the related art.
여기에 도시된 회로구성도는 특허 123408호에 개시된바 있는 회로구성도이다.The circuit diagram shown here is a circuit diagram as disclosed in Patent No. 123408.
여기에 도시된 바와 같이 생체전기 임피던스법을 이용한 체성분 분석기는 종래의 체중계와 같이 피측정자의 체중을 측정하도록 하중측정센서(18)가 설치되어 측정된 체중이 마이크로 프로세서(14)에 입력되고, 신장, 나이, 성별 등은 키보드(15)를 통하여 입력되고 마이크로 프로세서(14)에 의하여 체액의 양(TBW), 지방이외의 성분(FFM),체지방율(%BF)등의 인체성분을 산출한다.As shown here, in the body composition analyzer using the bioelectrical impedance method, a load measuring sensor 18 is installed to measure the weight of a subject, such as a conventional scale, and the measured weight is input to the microprocessor 14, and the height is increased. The age, gender, etc. are input through the keyboard 15, and the microprocessor 14 calculates the human body components such as the amount of body fluid (TBW), components other than fat (FFM), and body fat percentage (% BF).
즉, 우측 손바닥, 우측엄지, 좌측 손바닥, 좌측 엄지, 우측 앞발바닥, 우측 뒤발바닥, 좌측 앞발바닥 및 좌측 뒤발바닥을 각각 접촉하기 위한 전극(E1∼E8)이 설치된다. 그리고, 이 전극의 어느 두 전극 사이에 교류 전류를 흘려 보내고 다른 두 전극 사이에서의 전압차를 읽어 전압-전류비로 임피던스를 측정하기 위한 임피던스 측정기(11)와, 전극(E1∼E8)과 임피던스 측정기(11)의 전기적 연결을 선택하기 위하여 마이크로 프로세서(11)에 의하여 제어되는 전자스위치(10)와, 피측정자의 체중을 측정하기 위한 하중측정센서(18)와, 피측정자의 신장, 나이, 성별 등을 입력시키기 위한 키보드(15)와, 임피던스 측정기(11) 및 하중측정센서(18)를 마이크로 프로세서(14)에 인터페이스 시키기 위한 앰프(12,19)와 A/D 변환기(13)와, 측정기(11)와 키보드(15)로부터 입수된 데이터를 처리하고 전자스위치(10)를 제어하는 마이크로 프로세서(14) 및 마이크로 프로세서(14)에서 처리된 데이터를 표시하기 위한 표시화면(16)과, 상기 마이크로 프로세서(14)에 의하여 처리된 데이터를 프린트할 수 있는 프린터(17)로 구성된다.That is, electrodes E1 to E8 are provided for contacting the right palm, right thumb, left palm, left thumb, right forefoot, right forefoot, left forefoot and left forefoot respectively. Then, an impedance measuring device 11 for measuring an impedance by a voltage-to-current ratio by flowing an alternating current between two electrodes of the electrode and reading a voltage difference between the other two electrodes, and electrodes E1 to E8 and an impedance measuring device. An electronic switch 10 controlled by the microprocessor 11 to select the electrical connection of 11, a load measuring sensor 18 for measuring the weight of the subject, height, age and sex of the subject A keyboard 15 for inputting a back, amplifiers 12 and 19, an A / D converter 13, and a measuring instrument for interfacing the impedance measuring instrument 11 and the load measuring sensor 18 to the microprocessor 14; (11) and the display screen 16 for displaying the data processed by the microprocessor 14 and the microprocessor 14 for processing data obtained from the keyboard 15 and controlling the electronic switch 10, and Microprocessor It consists of a printer 17 which can print the data processed by (14).
위에서 임피던스 측정기(11)는 8개의 전극(E1∼E8)에 연결되며, 이 8개의 전극(E1∼E8)은 전류 전극과 전압전극의 역할을 한다. 전극 E1과 E2는 서로 다른 전극을 갖도록 마이크로 프로세서(14)에 의하여 스위치(10)가 연결된다. 예를 들어 전극 E1이 전류 전극에 연결되면 전극 E2는 전압전극에 연결되며, 전극 E2가 전류전극에 연결되면 전극 E1은 전압전극에 연결된다. 전극 E3과 E4도 마찬가지로 서로 다른 전극을 갖도록 연결되며, 전극 E5와 E6도 동일하다. 그리고 전극 E7과 E8도 위와 동일하다.In the above, the impedance measuring instrument 11 is connected to eight electrodes E1 to E8, and the eight electrodes E1 to E8 serve as current and voltage electrodes. The switches 10 are connected by the microprocessor 14 so that the electrodes E1 and E2 have different electrodes. For example, when electrode E1 is connected to a current electrode, electrode E2 is connected to a voltage electrode, and when electrode E2 is connected to a current electrode, electrode E1 is connected to a voltage electrode. The electrodes E3 and E4 are likewise connected to have different electrodes, and the electrodes E5 and E6 are also the same. The electrodes E7 and E8 are also the same as above.
즉, 각각의 전극(E1∼E8)이 전류전극 또는 전압전극의 역할을 한다. 그래서 도 1에 도시된 바와 같이, 단자 E1, E3, E5 및 E7이 전류전극으로 사용되면, 단자 E2, E4, E6 및 E8은 전압전극으로 사용되며, 단자 E2, E4, E6 및 E8이 전류전극으로 사용되면, 단자 E1, E3, E5 및 E7은 전압전극으로 사용된다.That is, each of the electrodes E1 to E8 serves as a current electrode or a voltage electrode. Thus, as shown in Fig. 1, when terminals E1, E3, E5 and E7 are used as current electrodes, terminals E2, E4, E6 and E8 are used as voltage electrodes, and terminals E2, E4, E6 and E8 are current electrodes. When used as, terminals E1, E3, E5 and E7 are used as voltage electrodes.
인체 부위별 임피던스를 측정하기 위하여, 전극(E1∼E8)과 임피던스 측정기(11) 사이에서 전기적 연결을 예정된 순서에 따라 여러 번 교환하여야 하며, 이를 자동화하기 위하여 마이크로 프로세서(14)에 의하여 그 개폐가 제어되는 전자스위치(10)를 사용한다.In order to measure impedance for each part of the human body, the electrical connection between the electrodes E1 to E8 and the impedance measuring instrument 11 has to be exchanged several times in a predetermined order. The controlled electronic switch 10 is used.
그래서, 도 2에 도시된 바와 같이 전자스위치를 조절하여 전극 E2와 E4에 전류를 인가하고 전극 E1과 E5간의 전압을 측정하여 저항 R1을 측정하게 된다.Thus, as shown in FIG. 2, the current is applied to the electrodes E2 and E4 by adjusting the electronic switch, and the resistance R1 is measured by measuring the voltage between the electrodes E1 and E5.
그런데 이와 같이 체성분 분석기의 본체 내부에 위치한 전자스위치(10)에서 전극 E2와 E4에 전류를 인가하도록 절환하고 전극 E1과 E5간에서 전압을 측정하도록 전자스위치를 절환하여 인가하는 전류와 전압을 측정하여 임피던스를 측정하게 된다.However, in this way, the electronic switch 10 located inside the body of the body composition analyzer is switched to apply current to the electrodes E2 and E4 and the electronic switch is switched to measure the voltage between the electrodes E1 and E5 to measure the applied current and voltage. The impedance is measured.
이때, 기본적인 전제조건은 전류가 임피던스 측정기(11)에서 전자스위치(10)의 절환에 의해 측정자의 손전극인 전극 E2로 인가되어 오른손 엄지손가락(Rb) - 오른팔(R1) - 왼팔(R2) - 왼손 엄지손가락(Rb)통해 전극 E4와 전자스위치를 경유하여 임피던스 측정기(11)로 흐른다는 전제조건이 내포되어 있다.At this time, the basic prerequisite is that the current is applied from the impedance measuring instrument 11 to the electrode E2 which is the hand electrode of the measurer by switching the electronic switch 10 so that the right thumb (Rb)-the right arm (R1)-the left arm (R2)- The precondition is that the left hand thumb Rb flows to the impedance measuring instrument 11 via the electrode E4 and the electronic switch.
그러나, 실제적으로 인체의 각 부위를 따라 전극 E1과 E5만을 경유하여 흘러야 됨에도 불구하고 인체에 접촉된 다른 전극(E2, E3, E4, E6, E7, E8)을 통해 케이블을 따라 체성분 분석기 내부로 입력되어 케이블을 따라 전류가 흐르면서 누설되는 누설전류에 의해 정확한 임피던스 측정이 이루어지지 않는 문제점이 있다.However, despite the fact that it must flow only through electrodes E1 and E5 along each part of the human body, it is input into the body composition analyzer along the cable through other electrodes (E2, E3, E4, E6, E7, E8) in contact with the human body. There is a problem that accurate impedance measurement is not made by the leakage current leaks as the current flows along the cable.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 인체의 임피던스를 측정하기 위한 장치에서 인체와 접촉되는 각각의 전극 내에 전자스위치를 설치하여 전극에서 생체전기 임피던스 측정장치로 흐르는 전류패스를 미리 차단함으로써 생체전기 임피던스 측정장치의 케이블을 통해 누설되는 누설전류에 의한 측정오차를 줄일 수 있도록 한 생체전기 임피던스 측정장치를 제공함에 있다.The present invention was created to solve the above problems, an object of the present invention is to install an electronic switch in each electrode in contact with the human body in the apparatus for measuring the impedance of the human body from the electrode to the bioelectrical impedance measuring apparatus The present invention provides a bioelectrical impedance measuring apparatus for reducing a measurement error due to leakage current leaking through a cable of a bioelectrical impedance measuring apparatus by blocking a flowing current path in advance.
도 1은 종래 기술에 의한 생체전기 임피던스법을 이용한 인체 성분 분석장치의 회로구성도이다.1 is a circuit diagram of an apparatus for analyzing human body components using a bioelectrical impedance method according to the related art.
도 2는 종래 기술에 의해 인체 부위별 임피던스 측정을 위한 전기적회로를 개략적으로 나타낸 회로도이다.2 is a circuit diagram schematically showing an electrical circuit for impedance measurement for each body part by the prior art.
도 3은 본 발명에 의한 생체전기 임피던스 측정장치의 회로구성도이다.3 is a circuit diagram of a bioelectrical impedance measuring apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 생체전기 임피던스 측정장치에 의해 인체 부위별 임피던스 측정을 위한 전기적 회로를 개략적으로 나타낸 회로도이다.4 is a circuit diagram schematically showing an electrical circuit for impedance measurement for each human body by the bioelectrical impedance measuring apparatus according to the present invention.
도 5는 측정부위별 임피던스 모델을 종래기술과 본 발명의 기술에 의해 측정한 결과를 나타낸 테이블이다.5 is a table showing the results of measuring the impedance model for each measurement site by the prior art and the technique of the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
10 : 전자 스위치 11 : 임피던스 측정기10 electronic switch 11 impedance measuring instrument
12 : 앰프 13 : A/D 변환기12: Amplifier 13: A / D Converter
14 : 마이크로 프로세서 15 : 키보드14 microprocessor 15 keyboard
16 : 표시화면 17 : 프린터16: display screen 17: printer
18 : 하중측정센서 19 : 앰프18: load measuring sensor 19: amplifier
100 : 제 2전자스위치100: second electronic switch
상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명은 인체의 우측손, 좌측손, 우측발, 좌측발에 각각 2개씩 접촉하기 위한 전극과, 상기 전극 중 서로 다른 신체부위에 위치하는 임의의 두 개의 전극 사이에 교류전류를 흘려보내고, 그외의 전극 중 서로 다른 신체부위에 위치하는 임의의 두 개의 전극 사이에서 전압차를 읽어 전압-전류비에 의하여 인체 부위별의 임피던스를 측정하기 위한 임피던스 측정기와, 마이크로 프로세서와, 상기 전극과 상기 임피던스 측정기의 전기적 연결을 선택하기 위하여 측정장치 본체 내에 설치되어 상기 마이크로 프로세서에 의하여 제어되는 제 1전자스위치를 포함하여 이루어진 생체전기 임피던스 측정장치에 있어서; 상기 전극 내에 상기 마이크로 프로세서에 의해 교류전류가 흘려 보내질 때와 전압차를 읽을 때에만 온오프되도록 제어되는 제 2전자스위치를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is between the electrodes for contacting each of the right hand, left hand, right foot, left foot of the human body two, and any two electrodes located on different body parts of the electrode Impedance measuring device for measuring the impedance of each part of human body by the voltage-to-current ratio by reading the voltage difference between any two electrodes located on different body parts among other electrodes. A bioelectrical impedance measuring apparatus comprising: a first electronic switch installed in a measuring apparatus main body and selected by the microprocessor to select an electrical connection between the electrode and the impedance measuring instrument; And a second electronic switch controlled to be turned on and off only when an alternating current is flown by the microprocessor in the electrode and when the voltage difference is read.
또한, 본 발명은 인체의 우측손, 좌측손, 우측발, 좌측발에 각각 2개씩 접촉하기 위한 전극과, 상기 전극 중 서로 다른 신체부위에 위치하는 임의의 두 개의 전극 사이에 교류전류를 흘려보내고, 그외의 전극 중 서로 다른 신체부위에 위치하는 임의의 두 개의 전극 사이에서 전압차를 읽어 전압-전류비에 의하여 인체 부위별의 임피던스를 측정하기 위한 임피던스 측정기와, 마이크로 프로세서와, 상기 전극과 상기 임피던스 측정기의 전기적 연결을 선택하기 위하여 측정장치 본체 내에 설치되어 상기 마이크로 프로세서에 의하여 제어되는 전자스위치를 포함하여 이루어진 생체전기 임피던스 측정장치에 있어서; 상기 전자스위치를 상기 전극 내에 설치하여 상기 마이크로 프로세서에 의해 교류전류가 흘려 보내질 때와 전압차를 읽을 때에만 온오프되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention flows an alternating current between the electrodes for contacting each of the two of the right hand, left hand, right foot, left foot of the human body, and any two electrodes located on different body parts of the electrodes, An impedance meter for measuring impedance between the two parts of the human body according to voltage-current ratios by reading a voltage difference between any two electrodes positioned on different body parts, a microprocessor, the electrode and the A bioelectrical impedance measuring device comprising an electronic switch installed in a main body of a measuring device to select an electrical connection of an impedance measuring device and controlled by the microprocessor; The electronic switch may be installed in the electrode to control the electronic switch to be turned on and off only when an alternating current flows through the microprocessor and when the voltage difference is read.
위에서 전극이 접촉되는 위치는 오른손, 왼손, 오른발, 왼발의 각각 2개씩인 우측손바닥, 우측엄지, 좌측손바닥, 좌측엄지, 우측 앞발바닥, 우측 뒤발바닥, 좌측 앞발바닥 및 좌측 뒤발바닥인 것을 특징으로 한다.The electrodes are in contact with the right hand, the left hand, the right foot and the left foot, each of the right palm, right thumb, left palm, left thumb, right forefoot, right forefoot, left forefoot and left forefoot. do.
위와 같이 이루어진 본 발명은 인체와 접촉되는 전극이 항상 접촉되어 체성분 분석기 내부의 전자스위치까지 패스가 형성되어 있지 않고 전류를 인가할 때와 전압차를 측정할 때에만 접촉되도록 전극 내에 설치된 전자스위치에 의해서 온오프 단속을 함에 따라 측정하고 있지 않을 때에는 체성분 분석기와의 전류패스가 형성되지 않기 때문에 체성분 분석기의 케이블에 의한 누설전류의 발생을 방지하게 된다.The present invention made as described above is made by the electronic switch installed in the electrode so that the electrode is always in contact with the human body is always in contact with the electronic switch inside the body composition analyzer to contact only when the current is applied and the voltage difference is measured. When the on-off control is not performed, a current path with the body composition analyzer is not formed when the measurement is not performed, thereby preventing the leakage current caused by the cable of the body composition analyzer.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the present embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only and the same parts as in the conventional configuration using the same reference numerals and names.
도 3은 본 발명에 의한 체성분 분석기의 회로구성도이다.3 is a circuit configuration diagram of a body composition analyzer according to the present invention.
여기에 도시된 바와 같이 우측손바닥, 우측엄지, 좌측손바닥, 좌측엄지, 우측 앞발바닥, 우측 뒤발바닥, 좌측 앞발바닥 및 좌측 뒤발바닥을 각각 접촉하기 위한 8개의 전극(E1∼E8)이 설치된다. 그리고, 이 전극(E1∼E8) 중에서 임의의 두 개의 전극 사이에 교류전류를 흘려보내고 전극(E1∼E8) 중에서 위에서 선택된 임의의두 개의 전극을 제외한 나머지에서 임의의 다른 두 개의 전극 사이에서 전압차를 읽어 전압-전류비에 의하여 인체 부위별의 임피던스를 측정하기 위한 임피던스 측정기(11)가 설치된다. 전극(E1∼E8)과 임피던스 측정기(11)의 전기적 연결을 선택하기 위하여 마이크로 프로세서(14)에 의하여 제어되는 제 1전자스위치(10)가 체성분 분석기 내부에 설치된다.As shown here, eight electrodes E1 to E8 are provided for contacting the right palm, right thumb, left palm, left thumb, right forefoot, right forefoot, left forefoot, and left forefoot, respectively. An alternating current flows between any two of the electrodes E1 to E8, and a voltage difference between any other two electrodes except for any two electrodes selected above from among the electrodes E1 to E8. Read the impedance measuring instrument 11 for measuring the impedance of each body part by the voltage-current ratio is installed. In order to select the electrical connection between the electrodes E1 to E8 and the impedance measuring instrument 11, a first electronic switch 10 controlled by the microprocessor 14 is installed inside the body composition analyzer.
그리고, 피측정자가 올라서는 발판에 피측정자의 체중을 측정하기 위한 하중측정센서(18)가 설치되고, 피측정자의 신장, 성별 및 나이를 입력시키기 위한 키보드(15)와, 임피던스 측정기(11)와 하중측정센서(18)를 마이크로프로세서(14)에 인터페이스 시키기 위한 앰프(12,19)와 A/D 변환기(13)가 설치된다.Then, a load measuring sensor 18 for measuring the weight of the subject is installed on the scaffold on which the subject is raised, a keyboard 15 for inputting the height, gender, and age of the subject, and an impedance measuring instrument 11. And amplifiers 12 and 19 and an A / D converter 13 for interfacing the load measuring sensor 18 to the microprocessor 14 are installed.
또한, 임피던스 분석기(11)와 키보드(15)로부터 입수된 데이터를 처리하고, 제 1전자스위치(10)를 제어하는 마이크로 프로세서(14)가 설치된다.In addition, a microprocessor 14 for processing data obtained from the impedance analyzer 11 and the keyboard 15 and controlling the first electronic switch 10 is provided.
한편, 상기 우측손바닥, 우측엄지, 좌측손바닥, 좌측엄지, 우측 앞발바닥, 우측 뒤발바닥, 좌측 앞발바닥 및 좌측 뒤발바닥을 각각 접촉하기 위한 전극(E1∼E8) 내에 제 2전자스위치(100)를 설치하여 마이크로 프로세서(14)에 의해 교류전류가 흘려 보내질 때와 전압차를 읽을 때에만 온오프되도록 제어하여 체성분 분석기의 케이블을 통한 누설전류의 발생을 차단하게 된다.On the other hand, the second electronic switch 100 in the electrodes E1 to E8 for contacting the right palm, right thumb, left palm, left thumb, right forefoot, right back foot, left forefoot and left back foot, respectively. The microprocessor 14 is controlled to be turned on and off only when the AC current is sent by the microprocessor 14 and when the voltage difference is read, thereby preventing the leakage current through the cable of the body composition analyzer.
그리고, 마이크로 프로세서(14)에 의하여 처리된 데이터를 표시하기 위한 표시화면(16)과, 상기 마이크로 프로세서(14)에 의하여 처리된 데이터를 프린트하기 위한 프린터(17)가 설치된다.Then, a display screen 16 for displaying data processed by the microprocessor 14 and a printer 17 for printing data processed by the microprocessor 14 are provided.
위와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 도 4에 도시된 본 발명에 의한 체성분분석기를 통해 인체 부위별 임피던스 측정을 위한 회로구성도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the present invention made as described above will be described with reference to a circuit diagram for impedance measurement for each part of the human body through the body composition analyzer according to the present invention shown in FIG. 4.
여기에 도시된 바와 같이 체성분 분석기 내부에 설치된 제 1전자스위치(100)를 조절하여 전극 E2와 E4를 통해 전류가 흐르도록 절환하고, 전극 E1과 E5간에 전압을 측정할 수 있도록 절환하여 저항 R1을 측정하게 된다.As shown here, the first electronic switch 100 installed inside the body composition analyzer is adjusted to switch current to flow through the electrodes E2 and E4, and to switch the voltage between the electrodes E1 and E5 to measure the resistance R1. Will be measured.
따라서, 전극 E2, E4, E1, E5 내에 설치된 제 2전자스위치(102, 104, 101, 105)는 온시키고, 그 외의 전극 E3, E6, E7, E8 내에 설치된 제 2전자스위치(103, 106, 107, 108)는 오프시켜 인체에 인가된 전류가 측정하고자 하는 전극 외에 다른 전극을 통해 체성분 분석기 내부로 흐르지 못하도록 함으로써 전극을 위한 케이블을 통해 누설되는 누설전류를 차단하게 되어 정확한 임피던스를 측정할 수 있도록 한다.Accordingly, the second electronic switches 102, 104, 101, and 105 installed in the electrodes E2, E4, E1, and E5 are turned on, and the second electronic switches 103, 106, which are provided in the other electrodes E3, E6, E7, and E8. 107 and 108 are turned off to prevent the current applied to the human body from flowing inside the body composition analyzer through other electrodes besides the electrode to be measured, thereby preventing leakage current leaking through the cable for the electrode so that accurate impedance can be measured. do.
도 5는 측정부위별 임피던스 모델을 종래기술과 본 발명의 기술에 의해 측정한 결과를 나타낸 테이블이다.5 is a table showing the results of measuring the impedance model for each measurement site by the prior art and the technique of the present invention.
여기에 나타낸 바와 같이 예를들어, 오른팔의 임피던스를 300Ω으로 모델링하여 실제저항값을 측정할 결과로써 종래기술에서는 최대 5.3%의 오차를 보이고 있으나 본 발명의 기술로 측정했을 경우에는 최대 0.1%의 오차를 보이고 있어 정확하게 측정되고 있음을 알 수 있다.As shown here, for example, the resistance of the right arm is modeled as 300 Ω, and the actual resistance value is measured. As shown in the prior art, the maximum error is 5.3%, but when measured by the present technology, the error is 0.1% at the maximum. It shows that it is measured accurately.
그 외의 부분에서도 종래기술에서는 최대 5.8%까지의 오차를 보이고 있으나, 본 발명의 기술에서는 최대 0.1%로 거의 오차없이 정확하게 측정되고 있음을 알 수 있다.In other parts, the prior art shows an error of up to 5.8%, but in the technique of the present invention, it can be seen that it is accurately measured with almost no error at a maximum of 0.1%.
한편, 별도의 제 2전자스위치를 전극 내에 설치하지 않고 체성분 분석기의 내부에 위치한 제 1전자스위치를 다수개의 전극 내에 설치하여 마이크로 프로세서에 의해 교류전류가 흘려 보내질 때와 전압차를 읽을 때에만 온오프되도록 제어할 수도 있다.On the other hand, the first electronic switch located inside the body composition analyzer is installed in a plurality of electrodes instead of installing a separate second electronic switch in the electrode, and on / off only when the AC current is sent by the microprocessor and the voltage difference is read. It can also be controlled.
또한, 본 실시예에서는 체성분 분석기를 예로 들어 설명하였으나, 인체와 전극을 통해 접촉하여 전류 및 전압을 측정하는 경락진단기, 맥진기 등에서도 동일하게 적용할 수 있다.In addition, in the present embodiment, the body composition analyzer has been described as an example, but the same may be applied to the meridians diagnosers and pulse generators that measure current and voltage by contacting the body with electrodes.
상기한 바와 같이 본 발명은 인체의 임피던스를 측정하기 위한 장치에서 인체와 접촉되는 각각의 전극 내에 전자스위치를 설치하여 전극에서 생체전기 임피던스 측정장치로 흐르는 전류패스를 미리 차단함으로써 생체전기 임피던스 측정장치의 케이블을 통해 누설되는 누설전류에 의한 측정오차를 줄여 정확한 임피던스를 측정하여 정확도를 높일 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention provides an apparatus for measuring impedance of a human body, by installing an electronic switch in each electrode in contact with the human body, thereby blocking a current path flowing from the electrode to the bioelectrical impedance measuring device in advance. By reducing the measurement error caused by the leakage current leaked through the cable has the advantage of increasing the accuracy by measuring the accurate impedance.
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