生物阻抗的测量手柄及生物阻抗的测量系统

文档序号:1805657 发布日期:2021-11-09 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 生物阻抗的测量手柄及生物阻抗的测量系统 (Measuring handle of biological impedance and measuring system of biological impedance ) 是由 江敏健 于 2021-08-06 设计创作,主要内容包括:本发明涉及生物参数测量技术领域,公开了一种生物阻抗的测量手柄及生物阻抗的测量系统。所述测量手柄包括手柄本体、设置于所述手柄本体上的测量电极及握力开关,所述测量电极用于测量人体阻抗值,所述握力开关用于检测用户的握力值,并根据用户的握力值控制开启或关闭所述测量电极。本发明提供的测量手柄及测量系统可用于检测人体阻抗,测量误差小,测量结果准确度高。(The invention relates to the technical field of biological parameter measurement, and discloses a measuring handle of biological impedance and a measuring system of biological impedance. The measuring handle comprises a handle body, a measuring electrode and a grip switch, wherein the measuring electrode and the grip switch are arranged on the handle body, the measuring electrode is used for measuring the impedance value of a human body, and the grip switch is used for detecting the grip value of a user and controlling the opening or closing of the measuring electrode according to the grip value of the user. The measuring handle and the measuring system provided by the invention can be used for detecting the impedance of a human body, and have the advantages of small measuring error and high accuracy of a measuring result.)

生物阻抗的测量手柄及生物阻抗的测量系统

技术领域

本发明涉及生物参数测量技术领域,尤其涉及一种生物阻抗的测量手柄及生物阻抗的测量系统。

背景技术

阻抗特性在一定程度上能反应人体组织的成分,能够用于区分肌肉、软组织、液体、骨骼等,生物阻抗的测量可以实现对不同人体组织的区分。相关技术中,可利用生物阻抗测量设备测得人体的生物阻抗值,而后分析阻抗数据并通过相关公式分析出人体体脂等成分信息。

现有生物阻抗测量设备通常包括两圆形把手,用户使用时双手握紧把手即可。然而,由于把手结构简单,对用户握持姿势及握持力度无限制,用户每次握紧把手时与把手上电极的接触部位及接触效果不同,导致测量结果也不同,测量误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物阻抗的测量手柄及生物阻抗的测量系统,所述测量手柄及测量系统可用于检测人体阻抗,能够有效减小测量误差,提高测量结果准确度。

为解决上述问题,第一方面,本发明提供了一种生物阻抗的测量手柄,所述测量手柄包括手柄本体、设置于所述手柄本体上的测量电极及握力开关,所述测量电极用于测量人体阻抗值,所述握力开关用于检测用户的握力值,并根据所述用户的握力值控制开启或关闭所述测量电极。

在一实施例中,所述握力开关包括握力按钮及连接于所述握力按钮的握力传感器,所述握力按钮凸设于所述手柄本体的表面且可朝向所述手柄本体的内部移动。

在一实施例中,所述握力按钮为条形按钮,所述握力按钮的长度小于所述手柄本体的长度且沿所述手柄本体的轴向延伸设置。

在一实施例中,所述握力传感器包括测量电路、差动放大电路、模数转换器,所述测量电路与所述差动放大电路电连接,所述测量电路用于测量用户握力并将握力转换为电信号传递至所述差动放大电路,所述差动放大电路与所述模数转换器电连接,所述差动放大电路用于接收所述电信号并将所述电信号放大后传递至所述模数转换器,所述模数转换器用于接收放大后的所述电信号并将所述电信号转换为数字信号。

在一实施例中,所述测量手柄还包括设置于所述手柄本体上的固定环,所述固定环用于限制用户的手指的握紧位置。

在一实施例中,所述固定环为半圆形环,所述半圆形环设置于所述手柄本体的一端且所述半圆形环的两端沿所述手柄本体的轴向分布,所述半圆形环用于限制用户的拇指的握紧位置。

在一实施例中,所述手柄本体上与所述半圆形环相对位置处还设有环形凹槽,所述环形凹槽围绕所述手柄本体的周向设置,所述环形凹槽用于限制用户的虎口的握紧位置。

在一实施例中,所述手柄本体上与所述半圆形环相对位置处还设有通断开关,所述通断开关用于检测用户的拇指是否按压在预设位置,并根据检测结果控制开启或关闭所述测量电极。

在一实施例中,所述测量电极包括第一电极及第二电极,所述第一电极与所述第二电极沿所述手柄本体的轴向间隔设置。

本发明提供的测量手柄,通过设置握力开关,可限制用户使用时的握持力度,即增设了测量手柄的使用条件,使得该测量手柄在用户握力值达到预设值时才可完成检测,这样,通过限制用户的握持力度,可保证测量过程中的握持效果及手掌与手柄本体上测量电极间的接触效果,从而可有效降低测量过程中因接触效果较差引起的测量误差,提高测量结果准确度。

第二方面,本发明提供了一种生物阻抗测的测量系统,所述测量系统包括两个如第一方面中的测量手柄及提示设备,所述提示设备分别与两个所述测量手柄电连接,用于在用户的握力值不符合预设条件时发出提示。

在一实施例中,所述测量系统还包括显示设备,所述显示设备与所述测量手柄电连接,用于显示所述测量手柄检测到的数据信息。

本发明提供的测量系统,通过在测量手柄上增设握力开关,可限制用户使用时的握持力度,从而保证测量过程中的握持效果及手掌与手柄本体上测量电极间的接触效果,降低测量过程中因接触效果较差引起的测量误差,提高测量结果准确度。另外,通过增设与测量手柄连接的提示设备,可及时提示用户调整握持力度,提高测量系统的使用便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的测量手柄的结构示意图之一;

图2为本发明实施例提供的测量手柄的结构示意图之二;

图3为本发明实施例提供的握力传感器的控制原理图;

图4为本发明实施例提供的测量系统的控制原理图。

主要元件符号说明:

100、测量手柄;200、提示设备;300、显示设备;

1、手柄本体;2、测量电极;21、第一电极;22、第二电极;3、握力开关;31、握力按钮;32、握力传感器;4、固定环;5、环形凹槽;6、通断开关;61、圆形按钮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

参考图1-2,本发明提供了一种生物阻抗的测量手柄,该测量手柄100可用于检测人体阻抗。如图1和图2所示,该测量手柄100包括手柄本体1、设置于手柄本体1上的测量电极2及握力开关3,其中,测量电极2用于测量人体阻抗值,握力开关3用于检测用户的握力值,并根据用户的握力值控制开启或关闭测量电极2。

其中,握力开关3通过控制电路通断,可控制开启或关闭测量电极2。

本发明提供的测量手柄100可用于测量人体阻抗。具体地,用户可握持手柄本体1并使手掌覆盖测量电极2及握力开关3区域,加大手掌握持力度,当握力开关3检测到用户握力值达到预设值时,测量电极2导通且可形成完整回路,从而可完成阻抗测量并获取阻抗值。本发明提供的测量手柄100,通过设置握力开关3,可限制用户使用时的握持力度,即增设了测量手柄100的使用条件,使得该测量手柄100在用户握力值达到预设值时才可完成检测,这样,通过限制用户的握持力度,可保证测量过程中的握持效果及手掌与手柄本体1上测量电极2间的接触效果,从而可有效降低测量过程中因接触效果较差引起的测量误差,提高测量结果准确度。

需要说明的是,握力开关3的预设值为预设参数,其具体大小可根据测量手柄100结构及目标用户进行设定。例如,在一实施例中,测量手柄100的目标用户为儿童,预设值可设定为20N。经多次试验测得,当儿童以20N的力握持测量手柄100时,能够握紧手柄本体1并保证手掌与测量电极2充分接触,测量结果较为精准。

本发明提供的测量手柄100中,握力开关3的结构及类型不唯一。

例如,在一实施例中,如图1和图2所示,握力开关3包括握力按钮31及连接于握力按钮31的握力传感器32,握力按钮31凸设于手柄本体1的表面且可朝向手柄本体1的内部移动。当用户握持测量手柄100时,手掌覆盖于握力按钮31上,用力按压可使握力按钮31朝向手柄本体1内部移动且可按压至握力传感器32上,从而通过握力传感器32可检测到用户握持测量手柄100时的握力值大小。

进一步地,如图1和图2所示,握力按钮31为条形按钮,握力按钮31的长度小于手柄本体1的长度且沿手柄本体1的轴向延伸设置。采用上述结构设计,握力按钮31覆盖区域合理且覆盖范围相对较大,用户握持测量手柄100时,手掌可均匀覆盖于握力按钮31上,握力按钮31各处受力均匀,按压效果较好,从而握力传感器32检测结果较为精准。

进一步地,如图3所示,握力传感器32包括测量电路、差动放大电路、模数转换器,测量电路与差动放大电路电连接,测量电路用于测量用户握力并将握力转换为电信号传递至差动放大电路,差动放大电路与模数转换器电连接,差动放大电路用于接收电信号并将电信号放大后传递至模数转换器,模数转换器用于接收放大后的电信号并将电信号转换为数字信号,即测量电路可获取用户握力大小,并可通过模数转换器输出具体握力值。

可选地,在一实施例中,如图1和图2所示,测量电极2环绕手柄本体1的周向设置,且在手柄本体1一侧留有绝缘空隙,握力开关3安装于此绝缘空隙处。这样,用户握持测量手柄100时,掌心可按压至测量电极2上且可与测量电极2保持良好接触,手指可按压至握力开关3上且可用力按压握力开关3。

或者,在一些实施例中,握力开关3还可包括多个分散设置于测量电极2之间的按钮,其中,每个按钮均连接有一压力传感器,通过检测用户手掌在测量电极2位置处的握持力度可判断测量手柄100是否能够正常使用。

为提高用户握持测量手柄100时的稳定性,在一实施例中,如图1和图2所示,测量手柄100还包括设置于手柄本体1上的固定环4,用户握持测量手柄100时,手指穿过固定环4,利用固定环4可限制用户的手指的握紧位置。采用上述结构设计,能够规范用户的握持姿势及握持位置,提高握持稳定性,保证测量过程中用户手掌与测量电极2间接触良好且接触稳定,从而能够有效降低测量过程中因用户手掌移动或接触不良引起的测量误差,提高测量结果准确度。

其中,固定环4的结构及安装位置不唯一。

例如,在一实施例中,如图1和图2所示,固定环4为一半圆形环,该半圆形环设置于手柄本体1的一端且半圆形环的两端沿手柄本体1的轴向分布,该半圆形环用于限制用户拇指的握紧位置。采用上述结构设计,用户握持测量手柄100时,仅需将拇指伸入固定环4内即可,通过固定拇指可限制握持姿势及握持位置,结构简单,使用方便。同时,固定环4避开握力开关3设置且仅限制拇指位置,这样,可保证其余四指能够握紧测量手柄100且能够正常按压握力开关3,从而能够确保测量效果。

可选地,如图1和图2所示,固定环4与握力开关3位于同一侧,此种结构符合人体工学,使用时舒适性较高。另外,固定环4设置于手柄本体1一侧,还可用于区分左右手,具体地,右手测量手柄100的固定环4设置于手柄本体1的左侧,左手测量手柄100的固定环4设置于手柄本体1的右侧。采用上述结构设计,可避免测量时拿错手柄,能够有效提高测量手柄100的使用便捷性。

进一步地,在一实施例中,如图1和图2所示,手柄本体1上与固定环4相对位置处设有环形凹槽5,环形凹槽5围绕手柄本体1的周向设置,环形凹槽5用于限制用户的虎口握紧位置。用户握持测量手柄100时,拇指伸入固定环4内,掌心及四指握紧手柄本体1,虎口卡入环形凹槽5位置处。采用上述结构设计,复合人体工学,能够进一步规范用户的握持姿势及握持位置,提高握持稳定性,保证测量过程中用户手掌与测量电极2间接触良好且接触稳定,从而能够有效降低测量过程中因用户手掌移动或接触不良引起的测量误差,提高测量结果准确度。

可以理解,为进一步提高握持稳定性,在一实施例中,还可在手柄本体1上设置防滑凸起、防滑条纹等防滑结构,或者在手柄本体1上套设防滑套等,具体可根据实际情况进行设计,在此不作限定。

本发明提供的测量手柄100,如图1和图2所示,手柄本体1上与固定环4的相对位置处还设有通断开关6,通断开关6用于检测用户的拇指是否按压在预设位置,并根据检测结果控制开启或关闭测量电极2。用户握持测量手柄100时,拇指可伸入固定环4内且可按压至通断开关6上,利用通断开关6可判断用户握持姿势是否标准,从而能够进一步规范用户的握持姿势及握持位置,降低测量误差,提高测量结果准确度。

其中,通断开关6通过控制电路通断,可控制开启或关闭测量电极2.

可选地,通断开关6可包括圆形按钮61及连接至圆形按钮61的压力传感器,利用压力传感器可确定用户拇指是否握持在预设位置处。

需说明的是,当手柄本体1上同时设有握力开关3及通断开关6时,握力开关3与通断开关6需配合使用,即当握力开关3与通断开关6同时满足测量电极2的开启条件时,电路连通,测量电极2才会开启;若其中任意一个未满足条件,电路无法连通,测量电极2无法开启。

本发明提供的测量手柄100,如图1和图2所示,测量电极2包括第一电极21及第二电极22,第一电极21与第二电极22沿手柄本体1的轴向间隔设置。采用上述结构设计,测量电极2覆盖范围较大,用户握持测量手柄100时,手掌与测量电极2间的接触效果较好,能够有效降低因手掌移动产生的接触阻抗。另外,第一电极21和第二电极22可交替工作,能够提高检测精准度。

进一步地,第一电极21及第二电极22采用不锈钢材质制成。不锈钢材质导电率高,测量效果好,且不锈钢材质不易变形,使用寿命较长。

可以理解,在一些实施例中,测量电极2还可仅包括一块电极,具体可根据实际情况进行设计,在此不作限定。

综上,本发明提供的测量手柄100,通过设置握力开关3,可限制用户使用时的握持力度,使得该测量手柄100在用户握力值达到预设值时才可完成检测,从而能够保证用户测量过程中的握持效果及手掌与手柄本体1上测量电极2间的接触效果,有效降低测量过程中因接触效果较差引起的测量误差,提高测量结果准确度。另外,通过在手柄本体1上设置固定环4及通断开关6,还可进一步规范用户的握持姿势及握持位置,且可提高握持稳定性,从而能够进一步提高测量手柄100的检测准确度。

参考图1-4,本发明还提供了一种生物阻抗的测量系统,可用于检测人体阻抗。该测量系统包括两个测量手柄100及提示设备200,如图4所示,提示设备200分别与两个测量手柄100电连接,提示设备200用于在用户的握力值不符合预设条件时发出提示。所述预设条件可为用户的握力值是否达到预设值。

本发明提供的测量系统可用于测量人体阻抗,通过改进测量手柄100结构及设置提示设备200,可有效提高检测结果准确度。具体地,测量阻抗时,用户可握持手柄本体1并使手掌覆盖测量电极2及握力开关3区域,当握力开关3检测到用户握力值低于预设值时,可通过提示设备200向用户发出提示信号,提示用户加大握持力度;当握力开关3检测到用户握力值达到预设值时,测量电极2导通且可形成完整回路,通过测量电极2完成阻抗测量并获取阻抗值。本发明提供的测量系统,通过在测量手柄100上增设握力开关3,可限制用户使用时的握持力度,从而保证测量过程中的握持效果及手掌与手柄本体1上测量电极2间的接触效果,降低测量过程中因接触效果较差引起的测量误差,提高测量结果准确度。另外,通过增设与测量手柄100连接的提示设备200,可及时提示用户调整握持力度,从而能够提高测量系统的使用便捷性。

需要说明的是,握力开关3的预设值为预设参数,其具体大小可根据测量手柄100结构及目标用户进行设定。例如,在一实施例中,测量手柄100的目标用户为儿童,预设值可设定为20N。经多次试验测得,当儿童以20N的力握持测量手柄100时,能够握紧手柄本体1并保证手掌与测量电极2充分接触,测量结果较为精准。可以理解,为进一步提高提示设备200的实用性,可在握力值低于20N时,提示用户握紧测量手柄100,在握力值低于10N时,提示用户重新测量。

可选的,提示设备200可为语音提示设备,如蜂鸣器,或者还可为警示灯等,具体可根据实际情况进行设计,在此不做限定。

本发明提供的测量系统中,当测量手柄100包括固定环4时,两个测量手柄100的固定环4需要设置于手柄本体1的不同侧,以适用于左右手。

在一实施例中,测量系统还包括显示设备300,显示设备300与测量手柄100电连接,用于显示测量手柄100检测到的数据信息。设置显示设备300,方便用户查看各项测量信息,提高检测系统的实用性。

其中,显示设备300可显示测量手柄100测得的生物阻抗信息、用户握力值、人体成分信息等数据,具体显示信息类型可依据实际需要进行设定,在此不作具体限定。

在一实施例中,测量系统还包括信息采集单元和信息存储单元,其中,信息采集单元可用于采集用户个人信息,信息存储单元中可用于存储用户相关信息并形成用户个人档案。可选地,信息采集单元可包括人脸识别装置或蓝牙传输设备等。

可以理解,本发明提供的测量系统可搭配体重秤等装置使用,在搭配体重秤使用时,用户检测时可双脚站于体重秤上,双手握住测量手柄100。

可选地,测量系统搭配体重秤使用时,体重秤上每只脚所踩位置处可设置2组电极片。

综上,本发明提供的测量系统,通过改进测量手柄100结构,可降低测量误差,提高测量结果准确度。同时,设置提示设备200,方便及时提示用户调整握持力度,设置显示设备300,方便用户查看各项测量信息,从而能够提高测量系统的便捷性及实用性。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

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