一種人體成分分析裝置製造方法
2023-12-06 13:33:31 2
一種人體成分分析裝置製造方法
【專利摘要】一種人體成分分析裝置，用於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，底蓋固定於骨架下面，正面蓋板固定於骨架上面，骨架端點上還固定有若干個支撐鐵板，底蓋、正面蓋板共同構成一可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；機殼內還具有一CPU固定於所述電路板上，具有若干個輸入埠、輸出埠、輸入/輸出埠以及一電源輸入埠。
【專利說明】一種人體成分分析裝置
【技術領域】
[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，尤其是人體屬於脂肪秤的範疇。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著人民生活水平的提高，肥胖已經成為現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、肥胖綜合症等許多嚴重的疾病。人體成分的盈虧及成分相互間的不均衡，會產生上述肥胖所帶來的各種危害或營養不良。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。
[0003]現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。一般採用微弱的(人體感覺不到)恆定交流電流，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，根據測量者的不同年齡、性別的數字模型定量分析人體成分。人體含有大量水分和電解質等導電物質，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於其它人體組織(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，人體內的脂肪含量越高則阻抗越高。所以人體脂肪率、肌肉率、基礎代謝率、骨骼含量、水分含量與阻抗存在一定的相關性。通過測量人體的導電率也就是人體阻抗，結合人體的身高、體重、年齡、性別等參數可推算出人體各成分的含量。
[0004]但現有技術中人體成分檢測裝置要麼存在體積大、重量大的問題，要麼存在檢測電極過多導致攜帶不便，檢測繁瑣的問題；同時，現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、脂肪率數據，通常需要用戶另行記錄數據，並輸入計算機設備。
[0005]本實用新型提供一種人體成分分析裝置，其具有可攜式體重秤式的外殼並配合骨架與支撐鐵板，同時，採用了集成化的內部模塊設計，檢測、顯示端安裝於外殼表面，因此，存在體積小、重量輕、攜帶方便、結構穩固、測量方便等優點，另外，採用無線交互式模塊設計，使得測得的數據可以通過無線方式傳輸到計算機或移動電子設備上，從而實現測量數據同步。
實用新型內容
[0006]本實用新型提供一種人體成分分析裝置，用於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，所述底蓋固定於骨架下面，所述正面蓋板固定於骨架上面，所述的骨架端點上還固定有若干個支撐鐵板，所述的底蓋、正面蓋板共同構成一可攜式體重秤形狀的機殼，這種設計使得裝置能夠像可攜式體重秤一樣攜帶方便，同時蓋板、骨架、支撐鐵板的設計使得裝置結構穩定，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據後能夠通過無線方式傳輸到計算機或移動電子設備，使得測量體重及人體阻抗後導入遠程伺服器成為可能，如結合現有蘋果手機APP軟體，可以實現手機記錄體重及人體阻抗的功能。
[0008]所述機殼內還具有一中央控制器(CPU),並固定於所述電路板上,具有若干個輸入埠、輸出埠、輸入/輸出埠以及一電源輸入埠 ；
[0009]所述的體重檢測模塊用於檢測人體體重，並具有一輸出埠，並與所述CPU的第一輸入埠通過所述電路板連接；
[0010]所述的阻抗測量模塊用於檢測人體的阻抗，並具有一輸出埠，並與所述CPU的第二輸入埠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的電源輸入埠通過所述電路板連接；
[0012]所述無線通信模塊具有一輸入埠，並與所述CPU的輸入/輸出埠通過所述電路板連接；
[0013]所述液晶顯示屏具有一輸入埠，並與所述CPU的輸出埠通過所述電路板連接，所述液晶顯示屏的正面位於所述正面蓋板上。
[0014]進一步地，前述的人體成分分析裝置，其特徵在於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轉換器(即數字/模擬信號轉化器)組成，前述放大電路、濾波電路、A/D轉換器分別具有一輸入埠和輸出埠，所述的壓力傳感器與所述放大電路的輸入埠連接，所述放大電路的輸出埠與所述濾波電路的輸入埠連接，所述濾波電路的輸出埠與所述A/D轉換器的輸入埠連接，所述A/D轉換器的輸出埠與所述CPU的第一輸入埠連接。
[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構，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、電流恆定的正弦波，在使用時與人體組成一個人體微電流迴路；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轉換器，所述的輸出電極El、E2與所述放大電路的輸入埠連接，用於檢測並輸出人體微電流迴路的電壓，所述放大電路的輸出埠與所述濾波電路的輸入埠連接，所述濾波電路的輸出埠與所述A/D轉換器的輸入埠連接，所述A/D轉換器的輸出埠與所述CPU的第二輸入埠連接。
[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)具有一輸出埠，並與所述CPU的第三輸入端通過所述電路板連接，所述的時鐘模塊採用PCF8563晶片，前述晶片PCF8563是PHILIPS公司生產的低功耗CMOS實時時鐘/日曆晶片，晶片最大總線速度為400kbits/s，每次讀寫數據後，其內嵌的字地址寄存器器會自動產生增量，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年低成本，不同廠商設備交互性，無線覆蓋範圍增強，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並位於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並位於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壓源AMS1117-3.3，該三端穩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定供電，進而使數據監測和傳輸更穩定。
[0023]本實用新型提供的人體成分分析裝置，其具有可攜式體重秤式的外殼並配合骨架與支撐鐵板，同時，採用了集成化的內部模塊設計，檢測、顯示端安裝於外殼表面，因此，存在體積小、重量輕、攜帶方便、結構穩固、測量方便等優點。
【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視圖；
[0027]圖4是本實用新型一種人體成分分析裝置的側面剖視圖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部模塊結構圖；
[0030]圖7是現有技術惠斯通電橋的結構圖；
[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構圖；
[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構圖；
[0033]圖10是人體微電流迴路示意圖；
[0034]圖11是人體導電模型圖；
[0035]圖12是時鐘模塊採用晶片PCF8563時的內部結構圖；
[0036]圖13是電源模塊內採用AMS1117-3.3作為線性穩壓源的結構圖。
[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，用於分析人體成分與體重測量，其特徵在於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固定於骨架3下面，所述鋼化玻璃I固定於骨架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共同構成一如圖1-3所示的可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並位於所述的底蓋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設備)、一時鐘模塊(晶片PCF8563)，固定方式未繪於圖中；一中央控制器(CPU)固定於所述電路板7上，具有若干個輸入埠、輸出埠、輸入/輸出埠以及一電源輸入埠 ；所述的體重檢測模塊用於檢測人體體重，並具有一輸出埠，並與所述CPU的第一輸入埠通過所述電路板7連接；所述的阻抗測量模塊用於檢測人體的阻抗，並具有一輸出埠，並與所述CPU的第二輸入埠通過所述電路板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的電源輸入埠通過所述電路板7連接；所述無線通信模塊具有一輸入埠，並與所述CPU的輸入/輸出埠通過所述電路板7連接；所述液晶顯示屏具有一輸入埠，並與所述CPU的輸出埠通過所述電路板7連接，所述液晶顯示屏的正面位於所述鋼化玻璃I上；所述時鐘模塊具有一輸出埠，並與所述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並位於所述底蓋5的外表面上，電池倉內可裝有電池4以驅動人體成分分析裝置工作，電池倉中還還有一線性穩壓源，所述線性穩壓源採用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(未繪於圖5中)、一濾波電路(未繪於圖5中)、一 A/D轉換器(即數字/模擬信號轉化器)(未繪於圖5中)組成，前述放大電路、濾波電路、A/D轉換器分別具有一輸入埠和輸出埠，所述的壓力傳感器與所述放大電路的輸入埠連接，所述放大電路的輸出埠與所述濾波電路的輸入埠連接，所述濾波電路的輸出埠與所述A/D轉換器的輸入埠連接，所述A/D轉換器的輸出埠與所述CPU的第一輸入埠連接；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構，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、電流恆定的正弦波，在使用時與人體組成一個如圖10所示的人體微電流迴路；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轉換器,所述的輸出電極El、E2與所述放大電路的輸入埠連接，用於檢測並輸出人體微電流迴路的電壓，所述放大電路的輸出埠與所述濾波電路的輸入埠連接，所述濾波電路的輸出埠與所述A/D轉換器的輸入埠連接，所述A/D轉換器的輸出埠與所述CPU的第二輸入埠連接。
[0056]本領域普通技術人員可以在預想的其他可選的結構和實施例或上述實施例上進行變更。上述所有實施例均屬於本發明的範圍之內，但不用於限制本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種人體成分分析裝置，用於分析人體成分與體重測量，其特徵在於所述的分析裝置包含一底蓋、一正面蓋板與一骨架，所述底蓋固定於骨架下面，所述正面蓋板固定於骨架上面，所述的骨架端點上還固定有若干個支撐鐵板，所述的底蓋、正面蓋板共同構成一可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； 所述機殼內還具有一中央控制器(CPU)，並固定於所述電路板上，具有若干個輸入埠、輸出埠、輸入/輸出埠以及一電源輸入埠 ； 所述的體重檢測模塊用於檢測人體體重，並具有一輸出埠，並與所述CPU的第一輸入埠通過所述電路板連接； 所述的阻抗測量模塊用於檢測人體的阻抗，並具有一輸出埠，並與所述CPU的第二輸入埠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的電源輸入埠通過所述電路板連接； 所述無線通信模塊具有一輸入埠，並與所述CPU的輸入/輸出埠通過所述電路板連接； 所述液晶顯示屏具有一輸入埠，並與所述CPU的輸出埠通過所述電路板連接，所述液晶顯示屏的正面位於所述正面蓋板上。
2.根據權利要求1所述的分析裝置，其特徵在於所述的正面蓋板為一鋼化玻璃。
3.根據權利要求1所述的分析裝置，其特徵在於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轉換器組成,所述的放大電路、一濾波電路、一 A/D轉換器分別具有一輸入埠和輸出埠，所述的壓力傳感器與所述放大電路的輸入埠連接，所述放大電路的輸出埠與所述濾波電路的輸入埠連接，所述濾波電路的輸出埠與所述A/D轉換器的輸入埠連接，所述A/D轉換器的輸出埠與所述CPU的第一輸入埠連接。
4.根據權利要求3所述的分析裝置，其特徵在於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構，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.根據權利要求1所述的分析裝置，其特徵在於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、電流恆定的正弦波，在使用時與人體組成一個人體微電流迴路；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轉換器,所述的輸出電極El、E2與所述放大電路的輸入埠連接，用於檢測並輸出人體微電流迴路的電壓，所述放大電路的輸出埠與所述濾波電路的輸入埠連接，所述濾波電路的輸出埠與所述A/D轉換器的輸入埠連接，所述A/D轉換器的輸出埠與所述CPU的第二輸入埠連接。
6.根據權利要求1所述的分析裝置，其特徵在於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埠，並與所述CPU的第三輸入端通過所述電路板連接。
7.根據權利要求6所述的分析裝置，其特徵在於所述的時鐘模塊採用PCF8563晶片。
8.根據權利要求1所述的分析裝置，其特徵在於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.根據權利要求1所述的分析裝置，其特徵在於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並位於所述的底蓋外表面上。
10.根據權利要求1所述的分析裝置，其特徵在於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並位於所述底蓋的外表面上，所述的電源模塊還具有一線性穩壓源 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 優先權日:2014年7月4日
【發明者】吳冰 申請人:時雲醫療科技（上海）有限公司