脂肪秤原理讲解091012.doc

脂肪秤原理讲解091012.doc 脂肪秤原理讲解 一(原理讲解: 脂肪秤的原理有电源、复位、内部升压、显示驱动、A/D转换、背光、低压检测、测脂等部分电路组成。下面讲解一下电路的各个功能组成部分: 1、电源部分: 脂肪秤的供电电压一般为3~9V，是否要稳压主要是由供电电压来决定，当供电电压 大于3V时就要做稳压，当产品要带背光时，因为工作电流较大，必须要4.5V以上供电， 所以必须要稳压电路。C9、C24为电源滤波电容，若损坏时会出现内码不稳的故障。 2、复位电路: 复位电路由R6、C8组成。电路在上电或开机时，因电容的端电压不能突变，芯片的 RST复位端在低电平的作用下复位，使芯片内部从程序的开始部分开始正常运行，电路正 常工作。当R6和C8有损坏或焊接不良时，会导致不能正常开机。 3、内部升压: 如果系统用3V供电必须用升压，内部升压电路是集成在芯片内的，C5、C6、C7电容是升压电路的外接元件，若选择内部升压，就必须接这三个电容，若没有连接或焊接不良会导致电路工作不稳定。升压时，C5、C6、C7用105电容，不用接R42、R43,必须接R41，如果系统用3.3V或者3.6V供电不需要升压，C5用104电容，不接C6、C7和R41，但必须接R42、R43。升压时R41为LCD显示的限流电阻，不升压时R42为LCD的限流电阻，限流电阻一般取5.1~10K之间。 4、显示驱动: 显示驱动电路是集成在芯片内的，C1、C2、C3电容是显示驱动电路的外接元件，当 这三个电容有损坏或焊接不良时，会导致暗画、画面晃动等现象。 5、称重信号A/D转换: A/D转换电路是实现把模拟信号转换成数字信号的一个转换器，电路工作是否稳定会 直接影响称重的准确度和稳定度。组成这个部分的元器件也比较多，下面讲一下各个元器 件损坏后会对电路有何影响。 5.1 C11电容:是一个低通滤波电容，虚焊或损坏会导致称重不稳定。 5.2 C12电容:是偏压电路的外接电容，虚焊或损坏会导致称重不稳定。 5.3 C13电容:是模拟地AGND的滤波电容，虚焊或损坏会导致不稳定或内码封顶。 5.4 R1、R2、R3、R4电阻:是模拟信号放大器的放大电阻，改变这些电阻的阻值可以 改变电路的放大倍数。这些电阻虚焊或损坏会导致不稳定或内码封顶。 5.5 R7、R8、R9、R10电阻:是调零电阻，可以改变R8、R9的阻值来调整零点，按照 、R10取100KR, R8、R9取10KR。 经验值，R7 5.6 C14电容:这个电容是功能IC的电源滤波，作用是为了防止高频信号损坏功能IC， 虚焊或损坏有可能会导致功能IC不能正常工作，甚至损坏。 6、背光电路: Q5为背光控制三极管，R45、R46为限流电阻，一般采用VDD供电给背光板，这样背光的亮度不会随着电源电压的降低而变暗，采用VBAT供电则背光的亮度会随着电源电压的降低而明显变暗，一般不采用此供电方式，另外背光的限流电阻最好采用0805装的电阻，这样通过的电流可以大些，不至于损坏限流电阻。 7、低压检测电路: 低压检测电路分两种，低压检测1和低压检测2，低压检测1适用于3V供电，低压检测2适用于4.5~9V供电。低压检测1、有三个电阻，R12、R12*、R13，平时用R12、R13分压检测低压就可以了，R12*备用，当用R12、R13不能分压到理想值时采用R12*和R12并联后再与R13分压，当AD4检测到电压值低于1.2V时，程序处理显示低压符号。对于低压检测2, Q3为低电压检测控制三极管，PT22高电平时，低压检测开通，Q2集电极电压约等于Vbat ，R36、R36*、R37为分压电阻，当用R36和R37不能得到理想的分压值时，可以用R36*、R36、R37三个电阻得出较理想的分压值。 8、测脂电路:采用我司自主开发的测脂芯片，目前在用的有裸片(型号:CY0106)和贴片 (BIA01)两种封装形式,裸片比贴片便宜些，主要用于公司内部成品。脂肪测试电路大部分在内部集成，以下介绍一下相关的外围电路: 8.1 C15、C16:分别是VS和SAGND的滤波电容，损坏会影响测脂精度; 、C17、C18 RC串并选频网络，和芯片里面的放大器组成频率振荡器，8.2 R15、R16 产生50KHz的频率，R15、R16采用1%误差精阻，C17、C18采用2%误差电容。 8.3 R17具有对测脂信号限流作用，调整其值可以调整通过人体的电流大小，也可 以微调脂肪的大小，当BIA芯片测脂功率偏低时，可以调整R17来调整脂肪的大小， 减少R17可以使脂肪值变大。 8.4 R18、R19为测脂参考电阻，程序通过检测R18 (300R)两端压降及R18和R19串 联后800R的压降，可以求出每欧电阻对应的压降，同时经过检测人体生理电阻 产生的压降差，可以求得人体的生理电阻。R18、R19参考电阻的精度对测量精 度起重要作用，因此它们都用1%的精阻。 8.5 R24、R25 两个电阻分压后信号FAT_REF的电压值为测脂信号AD转换的电压参考。 图(1)测脂电路 9、 人体脂肪秤测量原理: 9.1 BIA脂肪测量原理: 高频电流对人体脂肪的穿透性远远小于对其他人体组织(例如肌肉、血液等) 的穿透性。也就是脂肪的电阻抗比其他组织的电阻抗大得多。当我们用高频的电流 去测量人体的阻抗时，人体内脂肪的含量越高则阻抗值越高，所以我们可以通过用 高频电流测量人体的阻抗，结合人体的身高、体重、年龄、性别等参数来判断体内 脂肪含量的高低。 9.2 测量方法: 如下图,脂肪秤通过左右脚的两个电极(E0、E3)向人体施加微弱的、 高频的、电流恒定的正弦波(50kHz, 0.3mA);再从另外两个电极(E1、E2) 检测到电压信号，该信号经过放大、整流、A/D转换以及经CPU处理后计算 出人体的阻抗，然后再结合人体的身高体重等参数计算出人体脂肪、水分、 肌肉、骨头等的含量。 图(2) 9.3 脂肪测量部分框图 图(3) 9.4 模拟测脂肪的原理: 既然测量人体脂肪主要是测量人体在高频电流下的电阻,在测试我司线路板时,我们可以在测量电路上接入一定的电阻,那只要电路测量电阻正确,结合一定的运算,则所显示的脂肪,水分率就会正确(功能IC正确的前提下),所以模拟电阻测量是可以验证我司线路板测脂肪电路的好坏,也避免了用人体验证的麻烦及重复性差的不足,以下是图解: 一般功能IC已写入)， 测脂前设置( 预置: 性别:男,年龄30,身高165CM(有时需要根据客户的需求设置默认参数) 接线方法如下 图(4) 说明:R1~R4为250模拟接触欧电阻,R5为550欧模拟人体电阻。 模拟电阻测试点不能打胶，否则脂肪出错～ 测试点 图(5) 9.5 BIA芯片的两种封装: 原贴片封装BIA01 邦定CY0106，性能不变 图(5) 二、功能设置: 1.0 目的 为保证我司研发部电子 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师所设计产品的合理性、一致性、可靠性，以满足公司和客 户的品质要求，性能要求。特制定本在 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 。 2.0 适用范围 本公司所有研发部电子工程师,软件工程师等。 3.0规范内容 人体秤/脂肪秤通用设定 序号 功能名称 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 值 说明 1. 起磅重量 5.0kg?0.1kg 起磅重量,设定为1/4D,若设50d起磅,则 设49.5*4=198(C6h) 2. 超载值 KG LB ST:LB 超载值=满量程*(1+1.5%) 满量超载满量超载值 满量程 超载值 KG单位取整数 程 值 程 定出KG的超载值后，根据: 120 122 265 269 18:13 19:3 1KG=2.2046LB, 1ST=14LB 136 138 300 305 21:6 21:11 定出LB，ST值。 150 152 330 335 23:8 23:13 160 162 353 357.2 25:3 25:7 180 183 397 403.4 28:5 28:12 200 203 441 447.6 31:7 32:00 3. 上电默认单kg 位 4. 单位转换顺Kg,ST:LB,LB 专指按键选单位 序 5. 单位转换顺ST:LB, Kg ,LB 拔动开关选单位(中间为KG) 序 6. 记忆范围 0.3kg?0.1kg 7. 记忆时间 30秒?5秒 8. 校磅点(三第一点50kg,第二点100kg, 点) 第三点150kg 9. 低压显示 Lo 10( 超载显示 上四划“----” 11( 显示0.0的10秒 时间 不稳定关机12( 10秒 时间 13( 锁定关机时10秒 间 14( 锁定显示 锁定时闪动两下 15( 重量稳定范判稳定条件1.5d/1.5s,以4个前4bit为稳定范围(1/4)，后4bit为判断次 围 码1个d,AD速度5Hz为例,数，建议值43h， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示连续3次内码变化 应设定6个码8次 在16个码以内， 则认为内码稳定 16 脂肪稳定范16个码,3次(10个码/欧姆) 前4bit为稳定范围，后4bit为判断次数， 围 建议值86h，表示连续6次内码变化在8 个码以内， 则认为内码稳定 17( 脂肪上限值 80% 18( 脂肪下限值 5% 19( 自动识别范2kg 围 2、AUTO-ON人体秤/脂肪专用设定 序功能名称 规定值 说明 号 开机灵敏度相A、 遇到干扰开机时，降低1级灵敏 关参数 度 B、 上电开机时，初始化为3个级别1 的开机灵敏度 C、 定期调整开机灵敏度时，需保持3 个级别的开机灵敏度 检测重量时延500us 2 迟时间 通信之前打开通信之前打开传感器(E+) 硬件要用E+供电给CY0208 3 传感器 CY0208通信工作时置SCL,SDA为高电平 4 端口 调级时刷新零20 kg 对应的内码,1表示64个码 5 点的范围 定期刷新零点5kg 6 时的范围 刷零时间 2小时。 7 刷新零点的温每16分钟测温一次,若温度变化超过新设计的软件不用测温 度变化条件 5?则刷新零点 8 温度每变化1度，温度码大概变 化18个码;(3CH=3度) 9 防提起功能 开启 3、LEIFHEIT人体秤/脂肪专用设定 序功能名称 规定值 说明 号 1 锁定显示 锁定时显示单位 2 防提起功能 关闭 3 显示0.0时间 20秒 4 不稳定关机15秒 时间 5 锁定关机时5秒 间