一種人體成分分析裝置制造方法
【專利摘要】一種人體成分分析裝置，用于分析人體成分與體重測量，所述分析裝置包含一底蓋、一正面蓋板與一骨架，底蓋固定于骨架下面，正面蓋板固定于骨架上面，骨架端點上還固定有若干個支撐鐵板，底蓋、正面蓋板共同構(gòu)成一便攜式體重秤形狀的機殼；骨架上還固定有一體重檢測模塊、一阻抗測量模塊、一電源模塊、一液晶顯示屏、一電路板、一無線通信模塊；機殼內(nèi)還具有一CPU固定于所述電路板上，具有若干個輸入端口、輸出端口、輸入/輸出端口以及一電源輸入端口。
【專利說明】一種人體成分分析裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種體重、人體阻抗測量以及身體成分分析的裝置，尤其是人體屬于脂肪秤的范疇。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著人民生活水平的提高，肥胖已經(jīng)成為現(xiàn)代文明社會中的一個嚴重問題，威脅著人的生命。肥胖的危害很多，可導致高血壓、高血脂、動脈硬化、脂肪肝、糖尿病、肥胖綜合癥等許多嚴重的疾病。人體成分的盈虧及成分相互間的不均衡，會產(chǎn)生上述肥胖所帶來的各種危害或營養(yǎng)不良。因此，人體成分保持一定的比例是衡量一個人是否健康的重要標準之一。正確、簡易、快速地測定出人體成份十分必要，能夠幫助測試者判別自身的健康狀態(tài)。
[0003]現(xiàn)有的人體成分分析裝置利用測量生物電阻抗(BIA)的方法確定人體成分的儀器。一般采用微弱的(人體感覺不到)恒定交流電流，通過人體手、足與電極連接測量人體各部分的電阻抗。人體內(nèi)脂肪為非導電體，而肌肉水分含量較多，為易導電體。如脂肪含量多，肌肉少，電流通過時生化電阻值相對較高；反之生化電阻值相對較低。通過以上信息，根據(jù)測量者的不同年齡、性別的數(shù)字模型定量分析人體成分。人體含有大量水分和電解質(zhì)等導電物質(zhì)，所以具有一定的導電性，如圖12所示。人體可大致分為水分、脂肪、骨骼等成分組成。不同成分導電性能有較大出入。以脂肪為例，高頻電流對人體脂肪的穿透性遠小于其它人體組織(例如肌肉、血液等)的穿透性。也就是脂肪的電阻抗比其它組織的電抗大得多。當高頻電流去測量人體阻抗時，人體內(nèi)的脂肪含量越高則阻抗越高。所以人體脂肪率、肌肉率、基礎(chǔ)代謝率、骨骼含量、水分含量與阻抗存在一定的相關(guān)性。通過測量人體的導電率也就是人體阻抗，結(jié)合人體的身高、體重、年齡、性別等參數(shù)可推算出人體各成分的含量。
[0004]但現(xiàn)有技術(shù)中人體成分檢測裝置要么存在體積大、重量大的問題，要么存在檢測電極過多導致攜帶不便，檢測繁瑣的問題；同時，現(xiàn)有的人體成分分析測量裝置僅僅能夠提供一組測得的體重、脂肪率數(shù)據(jù)，通常需要用戶另行記錄數(shù)據(jù)，并輸入計算機設(shè)備。
[0005]本實用新型提供一種人體成分分析裝置，其具有便攜式體重秤式的外殼并配合骨架與支撐鐵板，同時，采用了集成化的內(nèi)部模塊設(shè)計，檢測、顯示端安裝于外殼表面，因此，存在體積小、重量輕、攜帶方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、測量方便等優(yōu)點，另外，采用無線交互式模塊設(shè)計，使得測得的數(shù)據(jù)可以通過無線方式傳輸?shù)接嬎銠C或移動電子設(shè)備上，從而實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)同步。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型提供一種人體成分分析裝置，用于分析人體成分與體重測量，所述的分析裝置包含一底蓋、一正面蓋板與一骨架，所述底蓋固定于骨架下面，所述正面蓋板固定于骨架上面，所述的骨架端點上還固定有若干個支撐鐵板，所述的底蓋、正面蓋板共同構(gòu)成一便攜式體重秤形狀的機殼，這種設(shè)計使得裝置能夠像便攜式體重秤一樣攜帶方便，同時蓋板、骨架、支撐鐵板的設(shè)計使得裝置結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，適合各種體重人士測量；
[0007]所述的骨架上還固定有一體重檢測模塊、一阻抗測量模塊、一電源模塊、一液晶顯示屏、一電路板，一無線通信模塊，前述設(shè)計使得裝置高度集成化，從而使裝置重量輕、體積小、測量方便，同時無線通信模塊使得測量數(shù)據(jù)后能夠通過無線方式傳輸?shù)接嬎銠C或移動電子設(shè)備，使得測量體重及人體阻抗后導入遠程服務器成為可能，如結(jié)合現(xiàn)有蘋果手機APP軟件，可以實現(xiàn)手機記錄體重及人體阻抗的功能。
[0008]所述機殼內(nèi)還具有一中央控制器(CPU),并固定于所述電路板上,具有若干個輸入端口、輸出端口、輸入/輸出端口以及一電源輸入端口 ；
[0009]所述的體重檢測模塊用于檢測人體體重，并具有一輸出端口，并與所述CPU的第一輸入端口通過所述電路板連接；
[0010]所述的阻抗測量模塊用于檢測人體的阻抗，并具有一輸出端口，并與所述CPU的第二輸入端口通過所述電路板連接，所述阻抗測量模塊還具有一阻抗測量端，所述阻抗測量端固定正面蓋板上；
[0011]所述的電源模塊與所述CPU的電源輸入端口通過所述電路板連接；
[0012]所述無線通信模塊具有一輸入端口，并與所述CPU的輸入/輸出端口通過所述電路板連接；
[0013]所述液晶顯示屏具有一輸入端口，并與所述CPU的輸出端口通過所述電路板連接，所述液晶顯示屏的正面位于所述正面蓋板上。
[0014]進一步地，前述的人體成分分析裝置，其特征在于所述的正面蓋板為一鋼化玻璃。
[0015]進一步地,該體重檢測模塊是由一壓力傳感器、一放大電路、一濾波電路、一 A/D轉(zhuǎn)換器(即數(shù)字/模擬信號轉(zhuǎn)化器)組成，前述放大電路、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換器分別具有一輸入端口和輸出端口，所述的壓力傳感器與所述放大電路的輸入端口連接，所述放大電路的輸出端口與所述濾波電路的輸入端口連接，所述濾波電路的輸出端口與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端口連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端口與所述CPU的第一輸入端口連接。
[0016]進一步地，所述的壓力傳感器為由四個壓力應變片組成的惠斯通電橋結(jié)構(gòu)，所述的支撐鐵板為四個，所述的四個壓力應變片固定在四個支撐鐵板上。
[0017]進一步地，所述的阻抗測量端為兩個檢測電極E0、E3，所述的檢測電極E0、E3可向人體施加微弱的、高頻的、電流恒定的正弦波，在使用時與人體組成一個人體微電流回路；所述的阻抗測量模塊還具有兩個輸出電極El、E2，還具有一放大電路、一濾波電路、一 A/D轉(zhuǎn)換器，所述的輸出電極El、E2與所述放大電路的輸入端口連接，用于檢測并輸出人體微電流回路的電壓，所述放大電路的輸出端口與所述濾波電路的輸入端口連接，所述濾波電路的輸出端口與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端口連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端口與所述CPU的第二輸入端口連接。
[0018]進一步地，所述的骨架上還固定有一時鐘模塊，所述時鐘模塊(RTC模塊)具有一輸出端口，并與所述CPU的第三輸入端通過所述電路板連接，所述的時鐘模塊采用PCF8563芯片，前述芯片PCF8563是PHILIPS公司生產(chǎn)的低功耗CMOS實時時鐘/日歷芯片，芯片最大總線速度為400kbits/s，每次讀寫數(shù)據(jù)后，其內(nèi)嵌的字地址寄存器器會自動產(chǎn)生增量，具有運算速度快、讀寫速度快的性能。
[0019]進一步地，所述無線通信模塊為Wifi裝置或藍牙4.0裝置或紅外線裝置，前述的藍牙4.0裝置具有超低的峰值、平均和待機模式功耗，使用標準紐扣電池可運行一年乃至數(shù)年低成本，不同廠商設(shè)備交互性，無線覆蓋范圍增強，完全向下兼容，低延遲(APT-X)。
[0020]進一步地，所述的支撐鐵板上還固定有腳墊骨架，所述的腳墊骨架上固定有防滑墊并位于所述的底蓋外表面上。
[0021 ] 進一步地，所述的電源模塊為一電池倉，所述的電池倉上還具有一電池蓋并位于所述底蓋的外表面上。
[0022]進一步地，所述的電源模塊還具有一線性穩(wěn)壓源AMS1117-3.3，該三端穩(wěn)壓源的最大輸出電流為1A，電壓精度為2%，同時具備限流和過熱切斷功能，使得前述的人體成分分析裝置能夠長時間穩(wěn)定供電，進而使數(shù)據(jù)監(jiān)測和傳輸更穩(wěn)定。
[0023]本實用新型提供的人體成分分析裝置，其具有便攜式體重秤式的外殼并配合骨架與支撐鐵板，同時，采用了集成化的內(nèi)部模塊設(shè)計，檢測、顯示端安裝于外殼表面，因此，存在體積小、重量輕、攜帶方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、測量方便等優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型一種人體成分分析裝置的正視圖；
[0025]圖2是本實用新型一種人體成分分析裝置的背視圖；
[0026]圖3是本實用新型一種人體成分分析裝置的側(cè)視圖；
[0027]圖4是本實用新型一種人體成分分析裝置的側(cè)面剖視圖1 ;
[0028]圖5是本實用新型一種人體成分分析裝置的側(cè)面剖視圖2 ；
[0029]圖6是本實用新型一種人體成分分析裝置的內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖7是現(xiàn)有技術(shù)惠斯通電橋的結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖8是本實用新型一種人體成分分析裝置的重量檢測模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖9是本實用新型一種人體成分分析裝置的人體阻抗檢測模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖10是人體微電流回路示意圖；
[0034]圖11是人體導電模型圖；
[0035]圖12是時鐘模塊采用芯片PCF8563時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0036]圖13是電源模塊內(nèi)采用AMS1117-3.3作為線性穩(wěn)壓源的結(jié)構(gòu)圖。
[0037]附圖標記說明:
[0038]I鋼化玻璃
[0039]2電極片
[0040]3 骨架
[0041]4 電池
[0042]5 底蓋
[0043]6電池蓋
[0044]7電路板
[0045]8液晶屏
[0046]9壓力傳感器
[0047]10支撐鐵板
[0048]11腳墊骨架
[0049]12防滑墊
【具體實施方式】
[0050]本實用新型的一個實施例是:
[0051]如圖1-5所示的一種人體成分分析裝置，用于分析人體成分與體重測量，其特征在于所述的分析裝置包含一底蓋5、一正面蓋板(鋼化玻璃I)與一骨架3，所述底蓋5固定于骨架3下面，所述鋼化玻璃I固定于骨架3上面，所述的骨架端點上還固定有4個支撐鐵板10，所述的底蓋5、鋼化玻璃I共同構(gòu)成一如圖1-3所示的便攜式體重秤形狀的機殼，骨架3上還固定有一電路板7 ;支撐鐵板10上還固定有腳墊骨架11，腳墊骨架11上固定有防滑墊12并位于所述的底蓋5外表面上。
[0052]再請參考圖6、12，骨架3上還固定有一體重檢測模塊、一阻抗測量模塊、一電源模塊、一液晶顯不屏、一電路板、一無線通信模塊(藍牙4.0設(shè)備)、一時鐘模塊(芯片PCF8563)，固定方式未繪于圖中；一中央控制器(CPU)固定于所述電路板7上，具有若干個輸入端口、輸出端口、輸入/輸出端口以及一電源輸入端口 ；所述的體重檢測模塊用于檢測人體體重，并具有一輸出端口，并與所述CPU的第一輸入端口通過所述電路板7連接；所述的阻抗測量模塊用于檢測人體的阻抗，并具有一輸出端口，并與所述CPU的第二輸入端口通過所述電路板7連接，所述阻抗測量模塊還具有一阻抗測量端，所述阻抗測量端固定鋼化玻璃I上；所述的電源模塊與所述CPU的電源輸入端口通過所述電路板7連接；所述無線通信模塊具有一輸入端口，并與所述CPU的輸入/輸出端口通過所述電路板7連接；所述液晶顯示屏具有一輸入端口，并與所述CPU的輸出端口通過所述電路板7連接，所述液晶顯示屏的正面位于所述鋼化玻璃I上；所述時鐘模塊具有一輸出端口，并與所述CPU的第三輸入端通過所述電路板7連接。
[0053]再請參考圖4、13，電源模塊為一電池倉，所述的電池倉上還具有一電池蓋6并位于所述底蓋5的外表面上，電池倉內(nèi)可裝有電池4以驅(qū)動人體成分分析裝置工作，電池倉中還還有一線性穩(wěn)壓源，所述線性穩(wěn)壓源采用AMS1117-3.3。
[0054]再請參考圖5、7，前述的體重檢測模塊是由一壓力傳感器9、一放大電路(未繪于圖5中)、一濾波電路(未繪于圖5中)、一 A/D轉(zhuǎn)換器(即數(shù)字/模擬信號轉(zhuǎn)化器)(未繪于圖5中)組成，前述放大電路、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換器分別具有一輸入端口和輸出端口，所述的壓力傳感器與所述放大電路的輸入端口連接，所述放大電路的輸出端口與所述濾波電路的輸入端口連接，所述濾波電路的輸出端口與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端口連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端口與所述CPU的第一輸入端口連接；所述的壓力傳感器9為由四個壓力應變片R1、R2、R3、R4組成如圖7所示的惠斯通電橋結(jié)構(gòu)，所述的支撐鐵板10為四個，所述的四個壓力應變片Rl、R2、R3、R4固定在四個支撐鐵板10上。
[0055]再請參考圖5、8、10、11，前述的阻抗測量端為兩個檢測電極E0、E3，所述的檢測電極E0、E3可向人體施加微弱的、高頻的、電流恒定的正弦波，在使用時與人體組成一個如圖10所示的人體微電流回路；該阻抗測量模塊還具有兩個輸出電極E1、E2，還具有如圖8所示的一放大電路、一濾波電路、一 A/D轉(zhuǎn)換器,所述的輸出電極El、E2與所述放大電路的輸入端口連接，用于檢測并輸出人體微電流回路的電壓，所述放大電路的輸出端口與所述濾波電路的輸入端口連接，所述濾波電路的輸出端口與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端口連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端口與所述CPU的第二輸入端口連接。
[0056]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在預想的其他可選的結(jié)構(gòu)和實施例或上述實施例上進行變更。上述所有實施例均屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)，但不用于限制本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種人體成分分析裝置，用于分析人體成分與體重測量，其特征在于所述的分析裝置包含一底蓋、一正面蓋板與一骨架，所述底蓋固定于骨架下面，所述正面蓋板固定于骨架上面，所述的骨架端點上還固定有若干個支撐鐵板，所述的底蓋、正面蓋板共同構(gòu)成一便攜式體重秤形狀的機殼； 所述的骨架上還固定有一體重檢測模塊、一阻抗測量模塊、一電源模塊、一液晶顯示屏、一電路板、一無線通信模塊； 所述機殼內(nèi)還具有一中央控制器(CPU)，并固定于所述電路板上，具有若干個輸入端口、輸出端口、輸入/輸出端口以及一電源輸入端口 ； 所述的體重檢測模塊用于檢測人體體重，并具有一輸出端口，并與所述CPU的第一輸入端口通過所述電路板連接； 所述的阻抗測量模塊用于檢測人體的阻抗，并具有一輸出端口，并與所述CPU的第二輸入端口通過所述電路板連接，所述阻抗測量模塊還具有一阻抗測量端，所述阻抗測量端固定正面蓋板上； 所述的電源模塊與所述CPU的電源輸入端口通過所述電路板連接； 所述無線通信模塊具有一輸入端口，并與所述CPU的輸入/輸出端口通過所述電路板連接； 所述液晶顯示屏具有一輸入端口，并與所述CPU的輸出端口通過所述電路板連接，所述液晶顯示屏的正面位于所述正面蓋板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于所述的正面蓋板為一鋼化玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于所述的體重檢測模塊由一壓力傳感器、一放大電路、一濾波電路、一 A/D轉(zhuǎn)換器組成,所述的放大電路、一濾波電路、一 A/D轉(zhuǎn)換器分別具有一輸入端口和輸出端口，所述的壓力傳感器與所述放大電路的輸入端口連接，所述放大電路的輸出端口與所述濾波電路的輸入端口連接，所述濾波電路的輸出端口與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端口連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端口與所述CPU的第一輸入端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分析裝置，其特征在于所述的壓力傳感器為由四個壓力應變片組成的惠斯通電橋結(jié)構(gòu)，所述的支撐鐵板為四個，所述的四個壓力應變片固定在四個支撐鐵板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于所述的阻抗測量端為兩個檢測電極EO、E3，所述的檢測電極E0、E3可向人體施加微弱的、高頻的、電流恒定的正弦波，在使用時與人體組成一個人體微電流回路；所述的阻抗測量模塊還具有兩個輸出電極El、E2，還具有一放大電路、一濾波電路、一 A/D轉(zhuǎn)換器,所述的輸出電極El、E2與所述放大電路的輸入端口連接，用于檢測并輸出人體微電流回路的電壓，所述放大電路的輸出端口與所述濾波電路的輸入端口連接，所述濾波電路的輸出端口與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端口連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端口與所述CPU的第二輸入端口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于所述的骨架上還固定有一時鐘模塊，所述時鐘模塊具有一輸出端口，并與所述CPU的第三輸入端通過所述電路板連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分析裝置，其特征在于所述的時鐘模塊采用PCF8563芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于所述無線通信模塊為wifi裝置或藍牙4.0裝置或紅外線裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于所述的支撐鐵板上還固定有腳墊骨架，所述的腳墊骨架上固定有防滑墊并位于所述的底蓋外表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于所述的電源模塊為一電池倉，所述的電池倉上還具有一電池蓋并位于所述底蓋的外表面上，所述的電源模塊還具有一線性穩(wěn)壓源 AMS1117-3.3。
【文檔編號】A61B5/053GK203953657SQ201420370346
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】吳冰 申請人:時云醫(yī)療科技（上海）有限公司