人體阻抗值測定電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于生物電阻抗技術領域，涉及一種人體阻抗值測定電路，具體地說 是一種為檢測人體肥胖度用的人體阻抗值測定電路。
【背景技術】
[0002] 隨著生物電阻抗測量理論的不斷完善，生物電阻抗技術逐漸應用到實際生活中， 比如人體脂肪度測定儀器。當前生物阻抗測量根據應用目的的不同采取的方法也不盡相 同，但應用的等效電路和阻抗特性都是一致的。隨著測量技術不斷的發展完善，測量頻率由 開始的單一頻率，一般為50kHz發展到多頻率測量方式5kHz~lMHz，這樣能夠獲得更豐富的 生物電阻抗信息；測量方法也從最初的電橋法經歷雙電極法、四環電極法、四電極法到目前 的八電極法；人體模型也從全身阻抗模型發展為分段阻抗模型。
[0003] 生物組織的電阻抗建模一般分為全身阻抗模型和分段阻抗模型兩種，全身阻抗模 型將人體看作一個理想的圓柱體，分布均勻，具有相同的電阻率。由于人的形體比較復雜， 并不是均勻分布的，電阻率差別較大，因此全身阻抗模型的誤差就比較大。而分段阻抗測量 將人體分為左右上肢、軀干、左右下肢五個部分，每個部分都看作理想的圓柱體。全身阻抗 可以看作是上肢、軀干、下肢三部分阻抗的總和。在人體電阻抗數據分析中，人體軀干部分 的阻抗信息受到重點的關注，但是人的軀干阻抗相對于四肢的阻抗來說要小的多，一般只 有二十多歐，而四肢的阻抗卻有幾百歐。這樣就要求阻抗測量的精度要高，且對人體進行分 段測量，才能最大程度的降低誤差。而目前的電阻抗電路遠遠達不到上述精度要求，以至于 不能真正被臨床所用。
【發明內容】
[0004] 本實用新型為了解決上述問題，設計了一種人體阻抗值測定電路，該測定電路對 人體進行分段測量，測得的阻抗值精度高，可以滿足臨床要求，使之真正走進人民大眾的生 活。
[0005] 本實用新型采用的技術手段是：人體阻抗值測定電路，包括控制電路、與控制電 路控制端連接的信號發生電路及信號采集電路，關鍵在于：所述的信號采集電路中包括分 別放置于人體左手部、右手部、左腳部、右腳部的電極對，與信號發生電路輸出端連接的電 極選通電路、信號提取放大電路及與信號提取放大電路信號輸出端連接的幅值相位檢測電 路，電極對中的其中一個電極經參考電阻與信號提取放大電路的輸入端連接、另一個直接 與信號提取放大電路的輸入端連接，幅值相位檢測電路的信號輸出端與控制電路的信號輸 入端連接。
[0006] 所述的信號發生電路中包括與控制電路連接的數字隔離器、與數字隔離器連接的 DDS信號發生器、低通濾波器及壓控電流源，DDS信號發生器的信號輸出端與低通濾波器 的信號輸入端連接，低通濾波器發出的濾波信號經壓控電流源發送至電極選通電路的輸入 端。
[0007] 所述的控制電路中包括MCU控制器、與MCU控制器連接的USB通訊電路，數字隔離 器的受控端與MCU控制器的控制端連接，幅值相位檢測電路的信號輸出端與MCU控制器的 信號輸入端連接。
[0008] 本實用新型的有益效果在于：本實用新型采取的模型是對人體進行分段測量，采 用八電極法，在每只手和腳上各擱置兩個電極，兩個電極就可以在不同的激勵電極和測量 電極之間施加不同頻率的交流電流信號，這樣測得的結果精度更高，進一步可以減少誤差。 通過選擇不同部位的電極分別作為選擇激勵電極和測量電極就可以得到六個阻抗值，分別 為：左手-右腳、左手-左腳、左手-右手、右手-左腳、右手-右腳、左腳-右腳，這樣，可以 根據需要得到所需的分段阻抗值和全身阻抗值。其中全身阻抗值為左手-右腳的阻抗值。 可見，本實用新型更能滿足不同的臨床需求，實用性更高。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本實用新型的電路結構框圖。
[0010] 其中，1是控制電路，2是彳目號發生電路，3是彳目號米集電路，R是參考電阻，1_1是 MCU控制器，1-2是USB通訊電路，2-1是數字隔離器，2-2是DDS信號發生器，2-3是低通濾 波器，2_4是壓控電流源，3_1是電極對，3_2是電極選通電路，3_3是彳目號提取放大電路，3_4 是幅值相位檢測電路。
【具體實施方式】
[0011] 人體阻抗值測定電路，包括控制電路1、與控制電路1控制端連接的信號發生電路 2及信號采集電路3,重要的是：所述的信號采集電路3中包括分別放置于人體左手部、右手 部、左腳部、右腳部的電極對3-1，與信號發生電路2輸出端連接的電極選通電路3-2、信號 提取放大電路3-3及與信號提取放大電路3-3信號輸出端連接的幅值相位檢測電路3-4,電 極對3-1中的其中一個電極經參考電阻R與信號提取放大電路3-3的輸入端連接、另一個 直接與信號提取放大電路3-3的輸入端連接，幅值相位檢測電路3-4的信號輸出端與控制 電路1的信號輸入端連接。
[0012] 所述的信號發生電路2中包括與控制電路1連接的數字隔離器2-1、與數字隔離器 2-1連接的DDS信號發生器2-2、低通濾波器2-3及壓控電流源2-4, DDS信號發生器2-2的 信號輸出端與低通濾波器2-3的信號輸入端連接，低通濾波器2-3發出的濾波信號經壓控 電流源2-4發送至電極選通電路3-2的輸入端。
[0013] 所述的控制電路1中包括MCU控制器1-1、與MCU控制器1-1連接的USB通訊電路 1-2,數字隔離器2-1的受控端與MCU控制器1-1的控制端連接，幅值相位檢測電路3-4的 信號輸出端與MCU控制器1-1的信號輸入端連接。
[0014] 所述的MCU控制器1-1是型號為ATXMEGA32A4的單片機，數字隔離器2-1是型號為 ADuM1300的三通道數字隔離器，USB通訊電路1-2采用CH341T芯片作為通訊芯片，CH341T 在2. 7V~5. 5V的電源下工作，解決目前電腦沒有232接口的問題。
[0015] 所述的DDS信號發生器2-2的型號為AD9833。
[0016] 所述的低通濾波器2-3是型號為LTC1560-1的數字濾波器。
[0017] 所述的壓控電流源2-4是基于Howland電流泵的恒流源。
[0018] 所述的電極選通電路3-2是型號為ADG708的8選1模擬開關。
[0019] 所述的信號提取放大電路3-3是型號為AD8421的運算放大器。
[0020] 所述的幅值相位檢測電路3-4是型號為AD8302。
[0021] 在具體實施時，采用第二代PicoPower??技術的XMEGA系列單