人體成分測量裝置的設(shè)計
作者：趙深林 牟東蘭 重慶郵電大學生物醫(yī)學工程研究中心
時間：2009-09-08
來源：電子產(chǎn)品世界
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對于人體各個環(huán)段，假設(shè)電阻率均勻則：
本文引用地址：http://yuyingmama.com.cn/article/97908.htm 
式中r為人體環(huán)段的電阻率，L為環(huán)段長度，A為環(huán)段橫截面積;將式(2)的分子分母同時乘得到L/L：
即得被測環(huán)段體積Vm為：
在人體瘦組織中含有大量的水和導(dǎo)電的電介質(zhì)，其電阻較小，而脂肪組織含電介質(zhì)較少，其電阻值較高。當高頻電流流過人體時，導(dǎo)電體近似認為只有肌肉組織，而脂肪組織被視為絕緣體。在理論上組織的電阻抗反映人體總體水的體積含量，由體積與密度的乘積可得人體總水的含量。當?shù)皖l電流輸入人體時，由生物組織電阻抗特性(如圖1所示)可知，導(dǎo)電體是細胞外液，細胞等效于電容，由于細胞的容抗遠遠小于細胞外液的阻抗，因此由公式(4)可以計算出細胞外液的體積，進而得到細胞外液的含量。
根據(jù)人體總水由細胞內(nèi)液和細胞外液組成可知，細胞內(nèi)液的含量是細胞總水與細胞外液的差值。人體總水含量就近似等于人體肌肉含量，用人體總質(zhì)量減去總水含量就等于人體的體脂含量。
測量系統(tǒng)設(shè)計
圖4所示為人體成分測量系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，通過置于手和足的電極向人體外加激勵電流，提取對側(cè)電極間的電壓信息。測量系統(tǒng)由單片機、正弦信號發(fā)生器、恒流源電路、液晶顯示器、存儲器、光電隔離器件、差分放大電路、外置12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)組成。
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