[发明专利]一种用于人体阻抗测量的系统与方法

说明书

本发明涉及人体阻抗测量技术领域，具体是一种用于人体阻抗测量的系统与方法，包括DDS信号发生器和高精度压流转换电路，所述DDS信号发生器的电压信号作为高精度压流转换电路的输入，该人体阻抗测量的系统可用于监测人体呼吸信号及人体阻抗组成，依据人体阻抗的阻容网络特性，让一路可控频率电流流过该网络产生一个和网络阻抗成正比的压降，通过ADC测得该压降即可换算出阻容网络的等效阻抗；然后通过查询电压表格，可将人体阻抗等效换算成组成部分，可以较好的解决实际测量中遇到的精度问题。

技术领域

本发明涉及人体阻抗测量技术领域，具体是一种用于人体阻抗测量的系统与方法。

背景技术

人体阻抗是包括人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部在内的含有电阻和电容的全阻抗。人体阻抗是确定和限制人体电流的参数之一。人体阻抗受皮肤状态、接触电压、电流、接触面积、接触压力等多种因素的影响，在很大的范围内变化。

运用广泛的各种生物阻抗测量技术在使用激励信号的频率方面有所不同，最简单的仪器是基于固定频率测量(单频生物电阻抗分析或SF-BIA)，有些仪器采用多频率系统(多频生物电阻抗分析或MF-BIA)，而最复杂的仪器则在一定频率范围内执行实际频谱测量(生物阻抗频谱或BIS)。其中最重要的是生物电阻抗矢量分析和实时分析，但是现有的人体阻抗测量的系统较为复杂，操作较为繁琐，且测量精度不高，因此提供一种用于人体阻抗测量的系统与方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于人体阻抗测量的系统与方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：一种用于人体阻抗测量的系统，包括DDS信号发生器和高精度压流转换电路，所述DDS信号发生器的电压信号作为高精度压流转换电路的输入，所述DDS信号发生器采用AD9833子电路，所述AD9833子电路包括两个频率选择寄存器、一个相位累加器、两个相位偏移寄存器和一个相位偏移加法器，所述频率选择寄存器和相位累加器均为28位，连续时间信号的相位范围为0至2π。

一种用于人体阻抗测量的方法，在人体呼吸阻抗测量仪器中注入人体的电流频率；分别在低频和高频下执行测量得到ICW值；最后对人体阻抗进行频谱扫描，实现人体阻抗测量。

优选的，包括对DDS芯片提供25M时钟，通过MCU编程写入不同的寄存器配置，得出不同的频率输出。

优选的，在人体呼吸阻抗测量仪器中，注入人体的电流频率为50KHz,所述寄存器的输出频率固定在50KHz，从而达到人体激励信号的频率。

优选的，在低频和高频下执行测量：低频测量用于估算ECW值，高频测量用于估算TBW值，两者之差得到ICW值：

ICW＝TBW-ECW；

其中，ICW为细胞内水分，ECW为细胞外水分，TBW为人体水分总量。

优选的，在DC至200KHz的频率下，对人体阻抗进行频谱扫描。

优选的，将DDS产生的电压信号输入高精度压流转换电路，得到精密压控电流源，输出电流计算公式：

本发明通过改进在此提供一种用于人体阻抗测量的系统与方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

本发明依据人体阻抗的阻容网络特性，让一路可控频率电流流过该网络产生一个和网络阻抗成正比的压降，通过ADC测得该压降即可换算出阻容网络的等效阻抗；然后通过查询电压表格，可将人体阻抗等效换算成组成部分，可以较好的解决实际测量中遇到的精度问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：

图1是本发明的生物阻抗及其测量仪器的电特性简化模型图；