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最新消息| 晶華微智能體脂秤方案持續助力大健康產業 | 2022-10-17 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://baijiahao.baidu.com/s?id=1666361726733802219&wfr=spider&for=pc" 晶華微發布時間：05-1111:12新冠肺炎疫情的爆發，人類對于戰勝疾病的決心、技術、體系，還有公眾認知在不斷升級。 很多與大健康產業相關的電子產品也獲得前所未有的關注，比如紅外測溫槍等。杭州晶華微在努力保障紅外測溫槍主控芯片的生產和供貨的同時，繼續深化研發電子體重秤、智能體脂秤方案，持續助力大健康產業。人們生活節奏快、飲食不規律等現狀讓不少人的體重飆升，過度肥胖會導致眾所周知的“三高”問題，減肥、降脂已經成為一個廣泛關注的大健康話題。工欲善其事必先利其器，要減肥自然也要有好搭檔，能夠同時測量體重和體脂的智能體脂秤開始逐漸變為主流。（如圖1所示）圖1. LED四電極體脂秤實例圖智能體脂秤最基本的功能是：1、 測體重：站上去1~3秒之后，秤能夠非常準確的顯示體重；2、 測脂肪率：光腳站在秤上，能通過雙腳分析出體內的脂肪比，秤會自動儲存記錄下信息，快速分析出BMI（身體質量指數）；3、 無線連接手機APP：將體重和身體質量指數同步到APP云端數據庫等；另外還可以開啟鬧鐘功能，秤能自動提醒稱重，完成體重后，鬧鐘會自動停止。智能體脂秤方案框圖，如圖2所示。圖2. 智能體脂秤方案框圖一、體重測量體重測量，主要是根據應變電測原理稱重。在稱重傳感器的彈性體上粘貼有應變計，組成惠斯登電橋。在無負荷時，電橋處于平衡狀態，輸出為零。當彈性體承受載荷時，各應變計隨之產生與載荷成比例的應變，經過芯片內的運放將應變電壓進行一定倍數的放大，然后將放大的電壓信號通過模數轉換模塊變成數字信號，最后送入微控制器進行處理、顯示，就可實現體重測量。（如圖3所示）圖3. 人體秤工作原理示意圖惠斯登電橋原理分析：壓力傳感器的原理是在鋁棒上面貼上一個由橋式電阻組成的應變片，當鋁棒受到壓力時，將會導致其變形，從而會使應變片上的4個電阻均產生ΔR的變化量。（如圖6所示）圖4. 兩種典型的單點式壓力傳感器圖5. 壓力傳感器的安裝原理及安裝位置圖6. 惠斯登電橋輸出示意圖由ΔR的變化產生的電壓信號為：下面采用晶華微的SD6505系列SoC芯片，結合某款壓力傳感器（滿量程為180kg、分度值為0.1kg）為例，說明參數選擇和設計原理：在傳感器供電電壓（Vin+ - Vin-）為2.4V的情況下，0.1kg重量對應的輸出變化量為2μV（數據為測試所得），當fS=128kHz、OSR=16384、Gain=128、AVDDR=2.4V、VREF=0.6V時SD6505的典型RMS噪聲為28.7nV，為2μV的169，能夠滿足其應用。將2μV經過SD6505內部ADC的前端IA放大器放大128倍后，0.1kg對應的輸出電壓為256μV。當選擇的內部基準為0.6V時，每1LSB對應的電壓值為：VLSB=0.6V (216×0.75)=12.2μV每0.1kg對應的16位ADC內碼有20LSB。180kg重量對應的輸出變化量為3.6mV（數據為測試所得），經過128倍放大后為：VFs=3.6mV×128=0.46V0.46V的電壓小于基準電壓，符合芯片使用要求。二、脂肪率測量傳統上，測量體脂率的方法較為復雜，以DEXA測量為主，但所耗費時間及費用都相當不經濟，因此這幾年出現了較方便的生物電阻測量法(Bio-impedanceanalysis, 簡稱BIA)，即在很短的時間內即可獲得頗準確的測量值，適合在家庭中及醫師在門診使用。BIA測量法的主要原理是將身體簡單分為導電的體液、肌肉等，以及不導電的脂肪組織，測量時由電極片發出極微小電流經過身體，若脂肪比率高，則所測得的生物電阻較大，反之亦然，BIA就是經由此種機轉來做體脂率的測量。（如圖7所示）BIA方法本質是測人體電阻，也叫生物電阻抗法。具有體脂檢測的體重秤的面板上往往有兩對電極，當用戶兩只腳踩到體脂秤上之后，芯片內部產生的微弱交流電壓信號會測量人體左右兩腳之間的阻抗值。結合SD6505芯片的測量方案示意圖，如圖8所示。圖7. 四電極測量法示意圖圖8. 結合SD6505芯片的測量方案示意圖結合被測者的身高、體重、年齡、性別等數據，擬合計算體脂等人體健康參數。（如圖9所示）圖9. 人體成分的四分模型示意圖三、一款基于SD6505的藍牙體脂秤應用開發方案杭州晶華微電子有限公司自主研發的多款應用于體脂秤、人體電子秤的高精度電子秤專用系列芯片,資源豐富，性能穩定。本節將重點介紹基于SD6505芯片的藍牙體脂秤應用。（如圖10所示）圖10. 體脂秤典型應用圖（LED顯示）圖11. 藍牙體脂秤應用開發方案電路圖藍牙體脂秤以BLE藍牙芯片作為主控芯片，SD6505將測到的體重和體脂數據發送給藍牙芯片，藍牙芯片與APP實現信息交互， APP根據身體健康指標評測系統，在用戶踏上藍牙體脂秤的同時完成了對稱重的測量和分析。APP會跟蹤記錄這些數據，形成直觀的周月年報表，并提供個性化的身體健康分析建議，更科學地反應肥胖程度。功能介紹：① 實現與藍牙快速連接，兼容性高、上傳速度快② 通過APP實時監控多項身體數據，快速給出健康報告及方案③ 自動記錄身體曲線，通過云端數據管理記錄每天細微的身體變化④ 支持綁定多位用戶，自動識別用戶，可對各個用戶數據進行管理分析⑤ 可通過APP對藍牙體脂秤進行切換單位，選擇用戶等設置四、SD6505芯片介紹SD6505是由杭州晶華微推出的一款集成LED驅動的四電極交流體脂測量前端芯片，它還具有以下特點：ADC高精度ADC，ENOB=19.3bits@8sps，具有4個差分通道或8個單端通道低噪聲高輸入阻抗前置放大器；有1、4、8、16、32、64、128、256倍增益可選系統時鐘內部8MHz和32kHz RC振蕩器二分頻電源管理系統線性穩壓源AVDDR，可調為2.4V、2.7V、3.0V或3.3V低溫漂電壓基準輸出 ACMDAC內置8bits DAC，支持兩路輸出LED驅動支持LED驅動，提供8個LED驅動口，可驅動56個共陰極LED驅動占空比可選最大驅動電流為14mA，可以保證LED擁有足夠的亮度正弦波發生器內置正弦波發生器及整流電路正弦波頻率可選：5kHz、50kHz、100kHz或200kHz支持四電極測量人體阻抗通信具有兩線制通信接口，可與上位機通信，由SCK和DATA組成上位機可讀寫本芯片所有寄存器，可控制芯片進入休眠或喚醒最高通信速度1.1MHz溫度傳感器內置溫度傳感器，可以單點校準封裝形式SOP24圖12. SD6505封裝片總結：SD6505與普通AFE產品相比，具有高精度ADC，測量精度高；自帶LED驅動；支持人體阻抗測量；二線制通信配合藍牙或WiFi芯片，可使用C語言編程，便于開發等突出優勢。多年來晶華微自主研發的低功耗的24BitsADC + 8Bits MCU類SoC ，一直保持國內電子秤市場領先地位，年銷售芯片上億顆。2020年新冠肺炎疫情之下，晶華微一如既往地保持與國內眾多知名秤廠的緊密合作，第一季度電子秤芯片銷量逆勢增長，同比增長10%。晶華微將繼續深耕衡器領域，發力大健康，加快產業布局，助力推動大健康產業持續發展。*部分圖來源于網絡，侵權刪相關搜索電子秤不準怎么調電子秤哪個品牌好電子秤多少錢一臺晶華集團武漢晶華攝影晶華光學 關鍵字標籤：磅秤規格 |
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