[实用新型]测量人体电阻的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电阻测量技术，特别是一种采用交流测量方式测量人体电阻的装置。

背景技术

现代生活中，交流测量人体电阻是较准确的人体电阻测量方式。通过人体的电阻测量结合人体的一些其它特征，可以推算出人体脂肪含量、水分含量、体型判断、肌肉量、卡路里(calorie)等人体健康指标。在测脂仪、脂肪称等健康类产品中广泛运用。

现有实现电路中有交流测量与直流测量两种方式。直流测量方式因为人体的极化效应，导致测量误差极大而逐步被交流测量方式所取代。而现在的交流测量电路是由COMS模拟开关4052以及众多电阻、电容、二极管、三极管等分立元件构成交流信号发生、恒流、检波、放大测量等电路，配合MCU控制，实现数据处理，其电路复杂，元件数量多，故障点多，生产、维修难度大，整体成本高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种元件数量少、电路简单的测量人体电阻装置，以降低产品的故障率，降低产品的生产成本和维修成本。

本实用新型测量人体电阻装置，包括用于与人体皮肤接触的接触电极，提供检测电流的交流恒流源，对检测信号进行检波的检波器，以及信号放大器，其特征在于：所述交流恒流源包括运放OP1，运放OP1的反相端接信号发生器，同相端接基准电路，输出端与反相端之间接参考电阻R5，参考电阻R5两端各接一个接触电极；所述检波器包括运放OP2，连接在运放OP2输出端和反相端之间的二极管D1，以及连接在运放OP2输出端和反相端之间的二极管D2和电阻R11串联支路，运放OP2的同相端和反相端分别通过电阻R9、电阻R10接所述参考电阻R5的两端；所述信号放大器包括运放OP3，运放OP3的同相端接基准电压，反相端依次通过电阻R12、二极管D2接运放OP2的输出端，反相端另通过并联的电阻R7和电容C4接所述基准电压；信号放大器的输出端通过模数转换器接MCU的输入端。

更优选的方案是将运放OP1、运放OP2、运放OP3、模数转换器和MCU集成于同一芯片中，以进一步减少元件数量，降低故障率，降低成本。

信号发生器优选正弦波发生器，该正弦波发生器包括PWM模块，以及线圈L1和电容C2并联电路，该并联电路的第一端接地，第二端通过电阻R1连接器PWM模块输出端，且第二端通过电容C1接所述交流恒流源的输入端。

进一步，可将运放OP1、运放OP2、运放OP3、模数转换器、正弦波发生器的PWM模块和MCU均集成于同一芯片中。

上述交流恒流源中的参考电阻R5的阻值优选500-600欧姆。

本测量人体电阻装置采用内置若干运放、模数转换器、PWM模块和MCU的单一芯片。电路部分集成度高，外围电路大大减少，能有效降低故障率，提高电路的稳定性和可靠性，并能降低生产、维修成本成本。

其由MCU控制，发挥了MCU频率稳定的特性，提高了测量的准确性，并进一步提高了电路的稳定性。

附图说明

图1为典型实施例的电路图；图2为其交流恒流源的电路图；

图3为其检波器的电路图；图4为其信号放大器的电路图；

图5为其正弦波发生器的电路图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明。参照图1-5，本测量人体电阻的装置包括用于与人体皮肤接触的两个接触电极，提供检测电流的交流恒流源，对检测信号进行检波的检波器，以及信号放大器。图1和图2中的J1为连接器，通过连接器J1将两个接触电极接入电路。

交流恒流源包括运放OP1，运放OP1的反相端接通过电阻R3信号发生器，同相端通过电阻R4接基准电路，输出端与反相端之间接参考电阻R5，参考电阻R5两端各接一个接触电极(接触电极连接在连接器J1，图中未画出)。

连接于交流恒流源同相端的基准电路包括串接于VDD与地之间的电阻R2和R8，以及连接在电阻R2和R8的公共端与地之间的电容C5。参考电阻R5的阻值可为560欧姆。

检波器包括运放OP2，连接在运放OP2输出端和反相端之间的二极管D1，以及连接在运放OP2输出端和反相端之间的二极管D2和电阻R11串联支路，运放OP2的同相端和反相端分别通过电阻R9、R10接所述参考电阻R5的两端(AN+和AN-)。

信号放大器包括运放OP3，运放OP3的同相端接基准电压1/2 VDD，反相端依次通过电阻R12、二极管D2接运放OP2的输出端，反相端另通过并联的电阻R7和电容C4接所述基准电压1/2 VDD；信号放大器的输出端通过模数转换器ADC接MCU的输入端。