一、方案整体原理:交流生物电阻抗测量
该方案核心采用生物电阻抗法(BIM),将人体等效为阻容网络模型,利用人体不同组织导电能力的差异完成检测:肌肉、水分丰富的组织导电性能好,阻抗低;脂肪组织含水量低,阻抗数值更高。设备输出50KHz安全交流微电流,流经人体不同躯段,通过Sigma-Delta ADC采集电压信号换算阻抗值,再结合人体阻抗数据库,转换为各类身体成分指标。
不同于四电极仅双脚之间形成电流回路,八电极设置8个接触电极,构建起六组独立阻抗测量回路,可分别采集左右臂、左右腿、躯干的阻抗信号,直接获取六组阻抗数据,阻抗测量区间维持在200-1500Ω,真正实现五躯段(双上肢、双下肢、躯干)的直接测量。整套方案分工明确:秤端硬件完成体重采集与人体阻抗原始数据采集,人体成分算法运行在手机APP端,秤体本身不参与复杂指标运算。
二、核心芯片
整套方案主板采用测脂专用SOC芯片CS1259搭配蓝牙SOC CST34M96,实现阻抗测量、称重采集、蓝牙通信、显示驱动一体化处理。
CS1259作为专业测脂SOC,内部集成交流BIM阻抗测量模块,负责输出激励交流信号,采集人体各分段阻抗原始数据,是实现八电极分段测量的核心器件。CST34M96是集成24bit ADC的低功耗蓝牙4.1芯片,一方面通过ADC读取称重桥式传感器信号,经过滤波、换算得到体重数据;另一方面通过BLE蓝牙4.1将阻抗、体重原始数据传输至移动端APP。
三、技术指标
1.工作条件:
电源电压范围:-0.3~5V;
工作电压范围:VDD±0.3V;
工作温度范围:0~70°C;
存储温度范围:-55~150°C;
焊接温度时间:260°C,10S;
工作电流:≤50mA;
待机电流:≤30uA;
电池电压:锂电池/干电池4.2V;
开机形式:压力开机(5±2kg);
称重范围:5~180kg;
重量分度:0.05kg;
阻抗测量:50KHz交流微电流测量六组人体阻抗;
电极数目:8个;
标定点重量:50kg、100kg、150kg;
无线连接:低功耗蓝牙4.1。
2.显示屏:
显示部分搭载白光LED数码显示屏,支持188.8.8双小数点数字显示,屏幕可以展示kg、lb、st、斤多种重量单位,同步显示蓝牙连接符号、故障提示符号。
四、人体成分测量能力:31项指标分段解析
依托六组人体阻抗实测数据,配套Android、IOS、服务器端完整算法包,该方案一共输出31项人体成分指标,覆盖全身整体指标与分肢体局部指标,每一项指标都配套健康评价逻辑,可以输出偏高、偏低、超重等评估结论。
对比传统四电极体脂秤,八电极交流方案最大优势就是分段实测,不再依靠下肢数据推测手臂、躯干脂肪肌肉状态,健身爱好者可以查看左右肢体肌肉、脂肪是否均衡;普通用户能够获取躯干脂肪、内脏脂肪等级,更客观评估肥胖风险。方案输出PCB图纸、BOM物料清单等参考文档,硬件成熟度高,厂商在此基础上可完成结构外壳、手柄电极、APP界面开发,快速完成产品落地。