[發明專利]由單片集成電路構成的生物阻抗測量裝置

無效

• 申請號: 01111339.1
• 申請日: 2001-01-31
• 公開（公告）號: CN1312052A
• 公開（公告）日: 2001-09-12
• 發明（設計）人: 小熊耕二;三好努
• 申請（專利權）人: 株式會社百利達
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053;G06F17/00;G06F19/00;//15900
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李德山

本發明涉及一種以生物阻抗方法為基礎的測量裝置，特別是涉及一種利用集成電路構成裝置的改進的電路結構，以便能夠測量生物阻抗。

已有常規提出或提供的裝置，它能以生物阻抗方法為基礎評價有關體質的因數。例如，已經使用的身體脂肪計，它是通過施加穿過測試對象身體末端部分的電流并測量施加電流部分間的電壓，來測量測試對象生命體的生物阻抗值，并由測量值以及要考慮的一套測試對象的包括高度、重量、性別的身體數據來評價身體脂肪率。該身體脂肪計的內部電路由多個部件構成，這些部件包括用作控制和處理單元(CPU)的微型計算機、運算放大器等等。

上述身體脂肪計中采用的微型計算機具有的功能不外乎是普通微型計算機所具有的，例如控制和處理功能、輸入輸出端口等等，而將其它部件設置在微型計算機外部，并通過相應的端口將其連接和控制。

在現有技術的身體脂肪計中，用于產生施加給生命體并由該生命體輸出的交變電流的交變電流發生器部件、用于放大由生命體輸出的模擬信號的差動放大器、用于將由差動放大器輸出的模擬信號轉換成數字信號的A/D轉換器等整個構成了設置在微型計算機外部的多個部件。基于此，需花費大量的工時將這些部件裝配到電路板上。進一步說，不利的是身體脂肪計的底板必需增大尺寸，由此引起了阻礙身體脂肪計自身小型化的負面效應。

再進一步說，由于從生命體獲得的模擬信號由差動放大器和A/D轉換器輸入、輸出并處理，該差動放大器和A/D轉換器通過底板上的配線圖連接，因此信號可能受到進入配線圖的噪聲的干擾，從而導致生物阻抗測量的誤差，否則該生物阻抗能得以更精確的測量。

更進一步說，身體脂肪計常常在相對潮濕的環境中使用，例如浴室或洗手間，有時電路板吸收潮氣導致介電常數的變化，這也會引起生物阻抗測量中的誤差。因此，通過采用使用防潮性能較好的底板的防范措施解決潮氣問題，以保證生物阻抗測量的精度級別。

更為不利的是，尤其在這樣的身體脂肪計中，需要增加測量電極的數量來增加測量位點的數量，或需要改變施加給生命體的交變電流，以便能在多個頻率測量生物阻抗，所以電路結構必需變得更為復雜，體積更大，這使脂肪計的小型化更加困難。

根據上述問題得到了本發明，本發明的目的是提供一種高精度、低成本的生物阻抗測量裝置和采用所述裝置的身體脂肪計，該生物阻抗測量裝置具有更少的電路部件，以便減少制造步驟的數量，并由此降低了成本。

按照本發明的一個方面，基于生物阻抗方法來測量測試對象生物阻抗的生物阻抗測量裝置包括輸入裝置、交變電流信號發生器、開關、放大器、模數轉換器、控制和處理裝置、存儲單元、輸出裝置和振蕩器，其中：

所述輸入裝置輸入測試對象的個人身體數據；

所述交變電流信號發生器產生施加給生命體的交變電流信號；

所述開關彼此切換與測量生命體電壓的電極以及與參考阻抗的連接；

所述放大器放大測得的交變電壓信號；

所述模數轉換器將表示經放大的交變電壓信號的模擬值轉換成數字值；

所述控制和處理裝置基于所輸入的個人身體數據和測得的生物阻抗值來評價有關測試對象體質的因數，并控制每個裝置；

所述存儲單元存儲輸入的個人身體數據、有關測試對象體質的評價因數等等；

所述輸出裝置輸出一套表示有關體質的評價數據的信號；以及

所述振蕩器產生驅動控制和處理裝置的時鐘信號；

其中所述裝置具有一個微型計算機，它包括集成到單片電路的所述交變電流信號發生器、所述開關、所述放大器、所述模數轉換器、所述控制和處理裝置、所述存儲單元、所述輸出裝置和所述振蕩器。

按照本發明的生物阻抗測量裝置所采用的微型計算機進一步包括一個分頻器和頻率開關裝置，其中：

所述分頻器產生多個頻率的交變電流信號；以及

所述頻率開關裝置選擇性地輸出由所述分頻器產生的多個頻率的交變電流信號；

其中上述兩個裝置也集成到所述單片電路中。

按照本發明的生物阻抗測量裝置所采用的微型計算機進一步包括一個開關和另一個開關，其中：

所述開關與設置在微型計算機外部的用于測量生物阻抗的多個供電電極相連，并開關來自所述交流電源的交變電流信號，以便輸出來自該電源的信號；以及

所述另一個開關與設置在所述微型計算機外部的多個電壓檢測電極相連，并開關所測量的交變電壓；

其中所述兩個開關也集成到所述單片電路中。