[发明专利]一种人体阻抗的多频多段测量装置及测量方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种生物阻抗的测量装置及测量方法，特别是一种人体阻抗的测量装置及测量方法。

背景技术

生物阻抗与生物功能具有一定的联系，生物阻抗测量已被广泛应用于人体成份分析。有关生物阻抗的测量技术在不断进步，且有各种生物阻抗分析仪问世。目前多数人体阻抗测量仪是对人体全身阻抗的测量，但研究表明个体各段的阻抗测量会提供在整体测量方法中被掩盖的身体成份信息。且现有的人体阻抗测量装置硬件设计复杂，一般体积也较大，并需要配合电脑来进行测量，不易携带及操作，有很多也只能在单频率下测量，应用起来十分不便。

发明内容

针对现有人体阻抗测量技术和测量仪器的不足，本发明的目的是提供一种人体阻抗的测量装置及测量方法，使其实现人体阻抗的多频多段测量，简化硬件设计，且不需要电脑来配合测量。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种人体阻抗的多频多段测量装置，由电源1、多频信号发生电路2、恒流转换电路3、电极4、多路开关5、标准电阻6、差分放大电路7、信号采集电路8、ARM控制器9及触摸屏10组成，电极4包括2个电流输入电极和4个采样电压电极；电源1与各电路连接，恒流转换电路3的输入端连接多频信号发生电路2，输出端连接电流输入电极，采样电压电极通过多路开关5与标准电阻6连接，标准电阻6一端接地，差分放大电路7的输入端连接采样电压电极，输出端连接信号采集电路8，ARM控制器9分别与多频信号发生电路2、多路开关5、信号采集电路8及触摸屏10连接。

所述的多频信号发生电路2以AD9851为频率发生芯片。

所述的恒流转换电路3和差分放大电路7由LM324运算放大器和外围电阻构成。

所述的多路开关5为74LS151数字8选1数据选择器。

所述的标准电阻6的阻值为1000欧姆。

所述的信号采集电路8为ADS8364模数转换芯片。

所述的ARM控制器9为S3C2440芯片。

所述的触摸屏10的大小为8英寸，像素为640*480。

一种人体阻抗的多频多段测量方法，其特征在于：测试者通过触摸屏10选择测量方式，ARM控制器9根据选择的测量方式控制多频信号发生电路2生成激励信号；激励信号经过恒流转换电路3转换为恒定的人体安全电流；将人体阻抗等效为躯干和四肢5段阻抗模型，用2个电流输入电极分别与人体左右手腕接触，4个采样电压电极分别与左右手腕和左右脚腕接触，ARM控制器9控制激励信号从一个电流输入电极输入人体，并控制多路开关5与一个采样电压电极连接，信号通过人体和标准电阻6，标准电阻6一端接地，信号从不同的电流输入电极输入人体，且多路开关连接不同的采样电压电极，可形成5个不同的测量回路；采样电压电极适时采集电压信号并通过差分放大电路7放大，信号采集电路8采集电压信号并对其进行模数转换并输出至ARM控制器9；ARM控制器9对数据进行快速傅里叶变换并通过运算得到人体5段阻抗的有效值，并控制触摸屏10显示测量结果。

所述的测量方式有三种：单频测量、多频测量和自动测量，单频测量时测试者设定唯一的激励信号频率，多频测量时测试者设定激励信号的起始频率、终止频率和步长，自动测量时采用系统默认的起始频率、终止频率和步长。

本发明的有益效果是：可实现人体阻抗的多频多段测量，不需要电脑配合，可准确、直观地测量出人体阻抗，可以广泛应用在人体成分分析、人体血流图测量、胃动力学检测等以人体阻抗特性为基础的临床和研究领域，且测量系统的硬件设计简单，硬件和软件成本较低，市场前景好。

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

图1是本发明的测量装置图；

图2是电极与人体的连接关系图；

图3是多路开关与标准电阻的示意图。

具体实施方式

如图1，一种人体阻抗的多频多段测量装置，由电源1、多频信号发生电路2、恒流转换电路3、电极4、多路开关5、标准电阻6、差分放大电路7、信号采集电路8、ARM控制器9及触摸屏10组成，电极4包括2个电流输入电极和4个采样电压电极。电源1与各电路连接，恒流转换电路3的输入端连接多频信号发生电路2，输出端连接电流输入电极，采样电压电极通过多路开关5与标准电阻6连接，标准电阻6一端接地，差分放大电路7的输入端连接采样电压电极，输出端连接信号采集电路8，ARM控制器9分别与多频信号发生电路2、多路开关5、信号采集电路8及触摸屏10连接。

采用此装置测量人体阻抗的具体方法为：