基于电阻抗原理的人体成分分析仪系统研究与设计

更新时间：2020-03-25 09:08:30 大小：3M 上传用户：守着阳光1985 查看TA发布的资源 标签：电阻抗 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(1) 举报

资料介绍

生物电阻抗技术是通过一定的手段提取生物体的电阻抗信息来反映生物体生理、病理相关的生物医学信息的检测技术。而人体成分分析就是生物电阻抗技术的一个重要应用分支，它通过检测人体的阻抗信息来得到人体各个成分的参数。人体成分分析更是以其快速、简洁、准确、无创、安全、成本低和适用人群广等优点，近几十年来不管是在学术和商业上，都得到大力的发展。本文针对人体成分分析，对人体成分分析仪的整个电路系统进行了设计和研究，其主要工作和内容如下：

①确立了本文所设计的人体成分分析仪的分析方法，从电阻抗原理出发，说明了其分析方法的理论基础。确定了人体成分分析仪分析方法的基本计算公式，并在实际使用中，对公式的系数进行了初步校准。

②提出了人体成分分析仪的整体实现方法，以低成本和高精度为要求，设计了人体成分分析仪的全部硬件结构。为了满足人体成分分析仪体重测量的要求，设计了满足人体成分分析仪结构的体重测量电路。确定了一种有效的电极结构，极大的减小了电极与皮肤的接触阻抗，同时针对电极的导通调整，设计了合适的开关电路。为了实现阻抗的数字相敏检波计算方法，设计了一种稳定的满足模数转换器的电压采集通道和电流采集通道。为了实现和协调各个模块的功能，对电源，通信和控制器都做了设计和优化。

③本文针对人体成分分析仪系统功能的实现，对整个系统的软件进行了确立和实现。上位机是整体系统控制和人机交互的重要一环，本文用VC语言编写了一款人体成分分析的应用软件用于实现上位机的功能。同时对下位机的单片机和FPGA控制进行了编程和调试，实现了系统的软件功能。

④为了了解系统的检测性能，对恒流源输出阻抗，阻抗测量电路信噪比，阻抗测量电路测量精度和频率响应进行了实验测试。测试结果表明，人体成分分析仪的硬件系统具有较高的性能，能满足人体成分分析的测量要求。