便携式生物阻抗相位角测量仪

作者：马鸿斌; 田常正; 蔡希昌^*; 霍小林; 张广浩

来源：北京生物医学工程, 2019, 38(01): 89-95.

• 生物阻抗相位角
• 人体成分
• AFE4300
• STM32
• 锂电池

目的设计一台便携式的生物阻抗相位角测量系统,用于分析人体各身体成分及营养状况。方法为提高测量仪精度和数据分析能力,采用八电极分段阻抗测量方法,通过计算即可得到身体分段的阻抗。采用TI公司生产的AFE4300高集成度前端方案,以为提高便携性和测量精度。该测量仪主要分为6个部分,分别是AEF4300芯片集成前端、STM32单片机电路、有机发光二极管(organic lightemitting diode,OLED)显示器、电池及电源电路、USB数据传输电路及Flash数据存储器。其中,AFE4300集成前端实现电极的驱动与测量、ADC转换和IQ解调等功能; STM32单片机用于控制整个测量仪;OLED显示器进行数据显示;电池及电源电路通过低压差线性稳压器(low dropout regulator,LDO)技术实现并采用锂电池供电; USB数据传输电路实现数据的上传和锂电池的充电功能; Flash数据存储器用于存储测量数据和校准数据。结果通过对人体阻抗RC三元件模型的测量验证,该测量仪在阻抗模测量和相位角测量方面的误差分别低于2%和4%。通过对志愿者实测,测量时间约为30 s,符合相关文献数据。结论该测量仪的精度和测量速率都可以满足实用化要求,具有一定的市场价值。

• 单位
  中国科学院电工研究所; 北方工业大学