基于SD8115/LC928DAD/SD93F115/HLW3070实现体脂秤设计方案


智能体脂秤是普通体重秤的升级产品,除拥有基本体重测量功能,还可实现体脂率、肌肉含量等健康数据的测量。智能体脂秤的原理核心是生物电阻抗分析法(BIA)。这种方法通过向身体发送一个低而安全的电流来实现计量。电流可以自由通过肌肉组织中的液体,但当它通过脂肪组织时就会遇到困难/阻力。这种脂肪组织对电流的电阻称为“生物电阻抗”。因此,可以通过测量生物电阻抗来估算体脂。体脂量表一般采用4个电极BIA方法,通过2个电极(E1、E3)在足部周围发送50KHz的激励信号,然后检测来自其他2个电极(E2、E4)的电压信号。通过对电压信号进行放大、整流、A/D转换和MCU处理,得到人体阻抗,然后将人体脂肪尺度与人体模型结合,得到人体脂肪等计量数据。

图1、智能体脂秤系统框图
以瑞萨智能体脂秤参考设计为例,核心器件有主控芯片、4颗称重传感器、BIA AFE芯片、电源管理芯片、稳压芯片、电池、存储芯片、LCD/LED驱动芯片、LCD/LED显示屏、蓝牙/WiFi无线模块等。其中主控芯片若集成高精度ADC、LCD/LED驱动芯片和通信芯片,可适当降低外围器件和整机成本。

图2、智能体脂秤参考设计(图源:瑞萨)
常见的智能体脂秤是四电极测量,称重/压力传感器可选瑞年的MLC929B、格鲁斯的GML670、华兰海的CZL928DB、杰英特的CSRT-3、建力的LC928DAD、博尔文的BW928DA、迈劲电子的CZM902等;BIA AFE芯可选德州仪器的AFE4300 、亚德诺的ADPD6000、海芯科技的HX711,芯海的CS1256/CS1270、合力为的HLW3070、晶华微的SD6505等;主控芯片可选合泰的HT45F75/BH66F2662、松翰的SN8F5919、纮康的HY17P48、晶华微的SD8115/SD93F115、伦茨的ST17H66等。而致力于在医疗健康领域提供更优解决方案,芯海科技的CS1258和晶华微的SD93F115已支持八电极测量。

图3、晶华微的八电极测量体脂秤方案
至于存储芯片,可选兆易创新、普冉、芯天下、博雅等国产芯片;通讯模块可选泰凌微、乐鑫、易连、佳域顺芯等。智能体脂秤是一款较为成熟的消费级电子产品,利用BIA技术,结合体重通过算法和人体模型计算出体脂率、肌肉含量等数据,国内外众多芯片原厂都有参考设计方案。拍明芯城是快速撮合的元器件交易平台,过去数年已积累了丰富的医疗芯片的优势货源。我们聚焦服务元器件长尾客户群,让每一家芯片原厂或分销商的每一款芯片,在Design In、Design Win和流通中更高效,帮助工程师的方案选型、试样及采购,为电子产业供需略尽绵薄之力。
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责任编辑:David
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