專利名稱：具有人體成分分析功能的平板電腦的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種平板電腦，尤其涉及一種采用生物電阻抗分析技術來進行人體成分分析平板電腦。
背景技術：
在醫(yī)學臨床與基礎研究中，測量人體成分具有重要的價值。它可以提供人體成分正常值范圍及變化情況，是評價生長發(fā)育、成熟情況、健康水平以及老化進程的重要因素， 有助于對營養(yǎng)狀況和相關疾病的研究。在兒童生長發(fā)育期，監(jiān)測身體成長變化，了解發(fā)育狀況，正確指導營養(yǎng)補充，對確保兒童健康成長是非常重要的。在體育運動中，為了減輕體重，提高競賽成績，以及在運動員訓練過程中，安排合理的運動量，都需要監(jiān)測體內成分的變化。健美和減肥鍛煉若能在脂肪含量監(jiān)測的指導下進行，也將會收到事半功倍的效果。人體成分的分析越來越受到生理學家、營養(yǎng)學家及醫(yī)生的重視。對人體成分的測定方法有很多，如水下稱重法、核磁共振法、同位素稀釋法等，這些方法都需要特殊的儀器和設備，且儀器設備大多價格昂貴。近些年隨著生物電阻抗分析法的成熟，也相應的出現(xiàn)了很多采用生物電阻抗法進行人體分析的儀器設備，生物電阻抗分析(Bioelectrical Impedance Analysis,ΒΙΑ)是近20年發(fā)展起來的一項人體成分測量技術，它根據人體脂肪組織(Fat Mass, FM)和非脂肪組織(Fat Free Mass, FFM)不同的電阻抗特性，即非脂肪組織含有大量的水分和電解質，電阻抗較低，脂肪是無水物質，電阻抗很高，通過放置在體表的電極向人體施加一個微小的交流測量電流，提取人體阻抗信息，測定人體脂肪含量。然而，這些采用生物電阻抗法進行人體分析的儀器設備動輒數(shù)萬元，只有有規(guī)模的醫(yī)院和專業(yè)的體檢公司、健身中心才有這種儀器，很難發(fā)揮到人體成分測量的價值和優(yōu)勢。

實用新型內容本實用新型的目的在于，提供一種具有人體成分分析功能的平板電腦，其實現(xiàn)人體成分測量和分析的同時，具有體積小、成本低、便于攜帶等優(yōu)點，有利于人體成分分析的普及，從而提高人們的健康水平。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種具有人體成分分析功能的平板電腦，其包括平板電腦本體、設于平板電腦本體內的生物電阻抗測量電路板、及電極，該生物電阻抗測量電路板與平板電腦本體電性連接，電極與生物電阻抗測量電路板電性連接。所述平板電腦本體包括一殼體、設于殼體內的主板、設于主板上的微處理器，該電極包括成對設置的激勵電流電極及測量電壓電極，該生物電阻抗測量電路板包括與微處理器電性連接的測量電路、及與測量電路電性連接而用于控制測量電路的電源控制電路，該測量電路包括依次電性連接于微處理器與激勵電流電極之間的正弦信號發(fā)生器、壓控恒流源及第一多路開關、及依次電性連接于微處理器與測量電壓電極之間的A/D轉換器、差分放大器及第二多路開關，電源控制電路、正弦信號發(fā)生器及A/D轉換器分別與微處理器電性連接。所述生物電阻抗測量電路板還包括光電隔離器，光電隔離器電性連接于微處理器與正弦信號發(fā)生器、A/D轉換器之間、及電源控制電路與測量電路之間，光電隔離器兩端通過光學耦合而電性隔離。所述生物電阻抗測量電路板上對應電極設有連接端口，其設于殼體上。所述電極包括數(shù)對激勵電流電極及測量電壓電極、插頭、及分別連接于激勵電流電極與插頭及測量電壓電極與插頭之間的導線，該插頭插入連接端口。所述平板電腦本體還包括分別與微處理器電性連接的觸摸顯示屏、電池、存儲器、 內存、聲音編解碼器及無線網絡控制器，該觸摸顯示屏設于殼體上。所述主板上具有與微處理器電性連接的平板電腦標準擴展接口，其包括網絡接口、Micro-SD 接口、TF 卡接口、USB 接口、HDMI 接口、及音頻接口。所述生物電阻抗測量電路板一體集成于主板上。本實用新型的有益效果本實用新型根據生物組織電阻抗特性，應用生物電阻抗技術，將依托平板電腦本身的硬件系統(tǒng)平臺，省去了獨立測量設備的最貴的微處理器、存儲、顯示等部件，將生物電阻抗測量電路板模塊集成到平板電腦內，依靠平板電腦微處理器、內存、顯示屏、硬盤等系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)獨立測量分析設備的完整功能；僅僅是增加了少量測量電路的成本，就在普通平板電腦上實現(xiàn)了一部數(shù)萬元的高端人體成分分析儀的功能； 且平板電腦體積小、具有良好的便攜性，有利于人體成分分析的普及，從而有利于提高人們的健康水平。為了能更進一步了解本實用新型的特征以及技術內容，請參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。
以下結合附圖，通過對本實用新型的具體實施方式
詳細描述，將使本實用新型的技術方案及其它有益效果顯而易見。附圖中，

圖1為本實用新型具有人體成分分析功能的平板電腦的電路原理示意圖；圖2為本實用新型的一應用狀態(tài)示意圖；圖3為本實用新型的一應用流程示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型所采取的技術手段及其效果，以下結合本實用新型的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。如圖1-3所示，本實用新型提供一種具有人體成分分析功能的平板電腦，其包括 平板電腦本體10、設于平板電腦本體內的生物電阻抗測量電路板、及電極50，該生物電阻抗測量電路板與平板電腦本體10電性連接，電極50與生物電阻抗測量電路板電性連接。本實用新型根據生物電阻抗特性，應用生物電阻抗技術，依托平板電腦本身的硬件系統(tǒng)平臺， 省去了獨立測量設備的最貴的微處理器、存儲、顯示等部件，通過平板電腦實現(xiàn)人體成分測量和分析、成本低、便于攜帶、有利于人體成分分析的普及，從而提高人們的健康水平。[0023]優(yōu)選的，該平板電腦本體10包括一殼體101、設于殼體101內的主板11、設于主板 11上的微處理器12，該電極50包括成對設置的激勵電流電極51及測量電壓電極52，該生物電阻抗測量電路板包括與微處理器12電性連接的測量電路31、及與測量電路31電性連接而用于控制測量電路的電源控制電路32，該測量電路31包括依次電性連接于微處理器 12與激勵電流電極51之間的正弦信號發(fā)生器33、壓控恒流源34及第一多路開關35、及依次電性連接于微處理器12與測量電壓電極52之間的A/D轉換器36、差分放大器37及第二多路開關38，電源控制電路32、正弦信號發(fā)生器32及A/D轉換器36分別與微處理器12電性連接。該A/D轉換器36可采用12位A/D轉換器。該電源控制電路32用于控制測量電路31，在測量電路不工作時，關閉測量電路31，從而節(jié)省電能耗。更優(yōu)選的，該生物電阻抗測量電路板還包括光電隔離器39，光電隔離器39電性連接于微處理器12與正弦信號發(fā)生器33、A/D轉換器36之間、及電源控制電路32與測量電路31之間，光電隔離器39兩端通過光學耦合而電性隔離。進一步的，該生物電阻抗測量電路板一體集成于主板11上。使平板電腦在實現(xiàn)人體成分測量和分析的同時，兼顧平板電腦的體積及便攜性。該平板電腦本體10可采用現(xiàn)有設計，具體的，該平板電腦本體10還包括分別與微處理器12電性連接的觸摸顯示屏13、電池14、存儲器15、內存16、聲音編解碼器17及無線網絡控制器18，該觸摸顯示屏13設于殼體上，該主板上具有平板電腦標準擴展接口，其與微處理器12電性連接，該平板電腦標準擴展接口包括常見的平板電腦擴展接口例如各類網絡接口、Micro-SD接口、TF卡接口、USB接口、HDMI接口、音頻接口等。該殼體101上還設有電源按鍵102。該生物電阻抗測量電路板上對應電極50設有連接端口 301，其設于殼體101上； 該電極50包括數(shù)對激勵電流電極及測量電壓電極、插頭53、及分別連接于激勵電流電極與插頭53及測量電壓電極與插頭53之間的導線M，該插頭53插入連接端口 301。作為本實用新型的一種選擇實施例，將人體分為5環(huán)段，包括左右手、左右腿及軀干，該電極包括四對激勵電流電極51，、51”、51”，、51””及測量電壓電極52，、52”、52”，、52””，四對電極分別組合可對人體進行阻抗測量。測量生物電阻抗時，采用3個頻率的電流信號分別輸入，即IOkHz、50kHz、IOOkHz， 將激勵電流電極51’、51”分別置于掌心1、3處，測量電壓電極52’、52”分別置于掌根2、4 處，激勵電流電極51”’、51””分別置于足心5、7處，測量電壓電極52”’、52””分別置于足跟6、8處，打開平板電腦，微處理器12初始化，底層軟件進行操作系統(tǒng)初始化并載入操作系統(tǒng)(例如android操作系統(tǒng))，操作系統(tǒng)加載完成后，作為一臺正常的平板電腦使用，此時在操作系統(tǒng)下，當用戶啟動人體成分分析軟件，按下測量開始時，系統(tǒng)軟件會傳送開始測量指令給微處理器12，微處理器12收到指令后會開啟測量電路電源，通過第一多路開關35 將壓控恒流源32的lOKHz、、50kHzUOOkHz激勵電流分次通過51，和51”，電極輸入，置于 2和4、2和8、6和8處的電壓測量電極用以測量兩端的電壓，由于電壓信號幅值很小，經差分放大器37后送入A/D轉換器36，轉換后的數(shù)據信號通過微處理器12回報給系統(tǒng)軟件， 由測量分析軟件在系統(tǒng)下通過平板電腦的微處理器12運算，從而分別計算出人體左手、軀干、左腿的電阻抗；然后將安全電流由3和7處輸入，置于4和2、8和6處的電壓測量電極用以測量兩端的電壓，分別測出兩端的電壓，分別計算出右手、右腿的電阻抗。[0029]同時測量分析軟件還可以將測量數(shù)據通過網絡接口發(fā)送到服務器匯總，由后臺醫(yī)學專家針對測量數(shù)據給出合理的飲食、運動、就醫(yī)建議，在觸摸顯示屏13上顯示，并可存儲在平板電腦存儲器里。綜上所述，本實用新型根據生物組織電阻抗特性，應用生物電阻抗技術，將依托平板電腦本身的硬件系統(tǒng)平臺，省去了獨立測量設備的最貴的微處理器、存儲、顯示等部件， 將生物電阻抗測量電路板模塊集成到平板電腦內，依靠平板電腦微處理器、內存、顯示屏、 硬盤等系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)獨立測量分析設備的完整功能；僅僅是增加了少量測量電路的成本， 就在普通平板電腦上實現(xiàn)了一部數(shù)萬元的高端人體成分分析儀的功能；且平板電腦體積小、具有良好的便攜性，有利于人體成分分析的普及，從而有利于提高人們的健康水平。以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本實用新型的技術方案和技術構思做出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本實用新型權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種具有人體成分分析功能的平板電腦，其特征在于，包括平板電腦本體、設于平板電腦本體內的生物電阻抗測量電路板、及電極，該生物電阻抗測量電路板與平板電腦本體電性連接，電極與生物電阻抗測量電路板電性連接。
2.如權利要求1所述的具有人體成分分析功能的平板電腦，其特征在于，所述平板電腦本體包括一殼體、設于殼體內的主板、設于主板上的微處理器，該電極包括成對設置的激勵電流電極及測量電壓電極，該生物電阻抗測量電路板包括與微處理器電性連接的測量電路、及與測量電路電性連接而用于控制測量電路的電源控制電路，該測量電路包括依次電性連接于微處理器與激勵電流電極之間的正弦信號發(fā)生器、壓控恒流源及第一多路開關、 及依次電性連接于微處理器與測量電壓電極之間的A/D轉換器、差分放大器及第二多路開關，電源控制電路、正弦信號發(fā)生器及A/D轉換器分別與微處理器電性連接。
3.如權利要求2所述的具有人體成分分析功能的平板電腦，其特征在于，所述生物電阻抗測量電路板還包括光電隔離器，光電隔離器電性連接于微處理器與正弦信號發(fā)生器、 A/D轉換器之間、及電源控制電路與測量電路之間，光電隔離器兩端通過光學耦合而電性隔1 O
4.如權利要求2所述的具有人體成分分析功能的平板電腦，其特征在于，所述生物電阻抗測量電路板上對應電極設有連接端口，其設于殼體上。
5.如權利要求4所述的具有人體成分分析功能的平板電腦，其特征在于，所述電極包括數(shù)對激勵電流電極及測量電壓電極、插頭、及分別連接于激勵電流電極與插頭及測量電壓電極與插頭之間的導線，該插頭插入連接端口。
6.如權利要求2所述的具有人體成分分析功能的平板電腦，其特征在于，所述平板電腦本體還包括分別與微處理器電性連接的觸摸顯示屏、電池、存儲器、內存、聲音編解碼器及無線網絡控制器，該觸摸顯示屏設于殼體上。
7.如權利要求1所述的具有人體成分分析功能的平板電腦，其特征在于，所述主板上具有與微處理器電性連接的平板電腦標準擴展接口，其包括網絡接口、Micro-SD接口、TF 卡接口、USB接口、HDMI接口、及音頻接口。
8.如權利要求1所述的具有人體成分分析功能的平板電腦，其特征在于，所述生物電阻抗測量電路板一體集成于主板上。
專利摘要本實用新型提供一種具有人體成分分析功能的平板電腦，其包括平板電腦本體、設于平板電腦本體內的生物電阻抗測量電路板、及電極，該生物電阻抗測量電路板與平板電腦本體電性連接，電極與生物電阻抗測量電路板電性連接。本實用新型實現(xiàn)人體成分測量和分析的同時，具有體積小、成本低、便于攜帶等優(yōu)點，有利于人體成分分析的普及，從而提高人們的健康水平。
文檔編號G06F1/16GK202141975SQ201120228620
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權日2011年6月30日
發(fā)明者韓東鋒 申請人:深圳市卓怡恒通電腦科技有限公司