脂肪秤原理講解

1、脂肪秤原理講解一原理講解：脂肪秤的原理有電源、復(fù)位、內(nèi)部升壓、顯示驅(qū)動(dòng)、A/D 轉(zhuǎn)換、背光、低壓檢測(cè)、測(cè)脂等部分電路組成。下面講解一下電路的各個(gè)功能組成部分：1、電源部分 ：脂肪秤的供電電壓一般為39V，是否要穩(wěn)壓主要是由供電電壓來決定，當(dāng)供電電壓大于 3V 時(shí)就要做穩(wěn)壓，當(dāng)產(chǎn)品要帶背光時(shí)，因?yàn)楣ぷ麟娏鬏^大，必須要4.5V 以上供電，所以必須要穩(wěn)壓電路。 C9、 C24為電源濾波電容，若損壞時(shí)會(huì)出現(xiàn)內(nèi)碼不穩(wěn)的故障。2、復(fù)位電路 ：復(fù)位電路由 R6、C8 組成。電路在上電或開機(jī)時(shí)，因電容的端電壓不能突變，芯片的RST復(fù)位端在低電平的作用下復(fù)位，使芯片內(nèi)部從程序的開始部分開始正常運(yùn)行，電路正常工作

2、。當(dāng) R6和 C8 有損壞或焊接不良時(shí)，會(huì)導(dǎo)致不能正常開機(jī)。3、內(nèi)部升壓 ：如果系統(tǒng)用 3V 供電必須用升壓，內(nèi)部升壓電路是集成在芯片內(nèi)的， C5、C6、C7 電容是升壓電路的外接元件，若選擇內(nèi)部升壓，就必須接這三個(gè)電容，若沒有連接或焊接不良會(huì)導(dǎo)致電路工作不穩(wěn)定。升壓時(shí)， C5、C6、C7用 105 電容，不用接 R42、 R43,必須接 R41，如果系統(tǒng)用 3.3V 或者 3.6V 供電不需要升壓， C5 用 104 電容，不接 C6、C7 和 R41，但必須接 R42、R43。升壓時(shí) R41為 LCD顯示的限流電阻，不升壓時(shí) R42為 LCD的限流電阻，限流電阻一般取 5.110K 之間。

3、4、顯示驅(qū)動(dòng) ：顯示驅(qū)動(dòng)電路是集成在芯片內(nèi)的， C1、 C2、C3 電容是顯示驅(qū)動(dòng)電路的外接元件，當(dāng)這三個(gè)電容有損壞或焊接不良時(shí)，會(huì)導(dǎo)致暗畫、畫面晃動(dòng)等現(xiàn)象。5、稱重信號(hào) A/D 轉(zhuǎn)換：A/D 轉(zhuǎn)換電路是實(shí)現(xiàn)把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的一個(gè)轉(zhuǎn)換器， 電路工作是否穩(wěn)定會(huì)直接影響稱重的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。 組成這個(gè)部分的元器件也比較多， 下面講一下各個(gè)元器件損壞后會(huì)對(duì)電路有何影響。5.1C11電容：是一個(gè)低通濾波電容，虛焊或損壞會(huì)導(dǎo)致稱重不穩(wěn)定。5.2C12電容：是偏壓電路的外接電容，虛焊或損壞會(huì)導(dǎo)致稱重不穩(wěn)定。5.3C13電容：是模擬地AGND的濾波電容，虛焊或損壞會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定或內(nèi)碼封頂。5.4R1、

4、R2、R3、R4 電阻：是模擬信號(hào)放大器的放大電阻，改變這些電阻的阻值可以改變電路的放大倍數(shù)。這些電阻虛焊或損壞會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定或內(nèi)碼封頂。5.5R7、R8、R9、R10電阻：是調(diào)零電阻，可以改變R8、R9 的阻值來調(diào)整零點(diǎn)，按照經(jīng)驗(yàn)值， R7、 R10取 100KR, R8、 R9取 10KR。5.6 C14 電容：這個(gè)電容是功能 IC 的電源濾波，作用是為了防止高頻信號(hào)損壞功能 IC ，虛焊或損壞有可能會(huì)導(dǎo)致功能 IC 不能正常工作，甚至損壞。6、背光電路 ：Q5為背光控制三極管， R45、 R46 為限流電阻，一般采用VDD供電給背光板，這樣背光的亮度不會(huì)隨著電源電壓的降低而變暗，采用VBA

5、T供電則背光的亮度會(huì)隨著電源電壓的降低而明顯變暗， 一般不采用此供電方式， 另外背光的限流電阻最好采用0805裝的電阻，這樣通過的電流可以大些，不至于損壞限流電阻。7、低壓檢測(cè)電路 ：低壓檢測(cè)電路分兩種，低壓檢測(cè) 1 和低壓檢測(cè) 2，低壓檢測(cè) 1 適用于 3V 供電，低壓檢測(cè) 2 適用于 4.59V 供電。低壓檢測(cè) 1、有三個(gè)電阻， R12、R12*、R13，平時(shí)用 R12、R13 分壓檢測(cè)低壓就可以了，R12*備用，當(dāng)用R12、R13 不能分壓到理想值時(shí)采用R12*和 R12并聯(lián)后再與 R13 分壓，當(dāng) AD4檢測(cè)到電壓值低于 1.2V 時(shí)，程序處理顯示低壓符號(hào)。對(duì)于低壓檢測(cè) 2, Q3為低

6、電壓檢測(cè)控制三極管， PT22高電平時(shí)，低壓檢測(cè)開通， Q2集電極電壓約等于 Vbat ，R36、R36*、R37 為分壓電阻，當(dāng)用 R36和 R37不能得到理想的分壓值時(shí)，可以用 R36*、R36、R37三個(gè)電阻得出較理想的分壓值。8、測(cè)脂電路 ：采用我司自主開發(fā)的測(cè)脂芯片，目前在用的有裸片（型號(hào):CY0106）和貼片(BIA01) 兩種封裝形式 , 裸片比貼片便宜些， 主要用于公司內(nèi)部成品。 脂肪測(cè)試電路大部分在內(nèi)部集成，以下介紹一下相關(guān)的外圍電路:8.1C15 、 C16：分別是 VS和 SAGND的濾波電容，損壞會(huì)影響測(cè)脂精度；8.2R15、R16、C17、 C18RC串并選頻網(wǎng)絡(luò)，和

7、芯片里面的放大器組成頻率振蕩器，產(chǎn)生 50KHz的頻率， R15、R16采用 1%誤差精阻， C17、C18采用 2%誤差電容。8.3R17具有對(duì)測(cè)脂信號(hào)限流作用，調(diào)整其值可以調(diào)整通過人體的電流大小，也可以微調(diào)脂肪的大小，當(dāng)BIA 芯片測(cè)脂功率偏低時(shí)，可以調(diào)整R17來調(diào)整脂肪的大小，減少 R17可以使脂肪值變大。8.4R18、R19為測(cè)脂參考電阻，程序通過檢測(cè)R18 (300R) 兩端壓降及 R18和 R19 串聯(lián)后 800R 的壓降，可以求出每歐電阻對(duì)應(yīng)的壓降，同時(shí)經(jīng)過檢測(cè)人體生理電阻產(chǎn)生的壓降差，可以求得人體的生理電阻。R18、R19 參考電阻的精度對(duì)測(cè)量精度起重要作用，因此它們都用1%的

8、精阻。8.5R24、R25 兩個(gè)電阻分壓后信號(hào)FAT_REF的電壓值為測(cè)脂信號(hào)AD轉(zhuǎn)換的電壓參考。圖（ 1）測(cè)脂電路9、 人體脂肪秤測(cè)量原理：9.1BIA 脂肪測(cè)量原理：高頻電流對(duì)人體脂肪的穿透性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對(duì)其他人體組織（例如肌肉、血液等）的穿透性。也就是脂肪的電阻抗比其他組織的電阻抗大得多。當(dāng)我們用高頻的電流專業(yè)文檔供參考，如有幫助請(qǐng)下載。去測(cè)量人體的阻抗時(shí)，人體內(nèi)脂肪的含量越高則阻抗值越高，所以我們可以通過用高頻電流測(cè)量人體的阻抗，結(jié)合人體的身高、體重、年齡、性別等參數(shù)來判斷體內(nèi)脂肪含量的高低。9.2測(cè)量方法： 如下圖 , 脂肪秤通過左右腳的兩個(gè)電極 （E0、E3）向人體施加微弱的、高頻的、

9、電流恒定的正弦波（ 50kHz, 0.3mA ）；再從另外兩個(gè)電極（ E1、E2）檢測(cè)到電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過放大、整流、 A/D 轉(zhuǎn)換以及經(jīng) CPU處理后計(jì)算出人體的阻抗，然后再結(jié)合人體的身高體重等參數(shù)計(jì)算出人體脂肪、水分、肌肉、骨頭等的含量。圖（ 2）9.3脂肪測(cè)量部分框圖圖（ 3）專業(yè)文檔供參考，如有幫助請(qǐng)下載。9.4模擬測(cè)脂肪的原理：既然測(cè)量人體脂肪主要是測(cè)量人體在高頻電流下的電阻 , 在測(cè)試我司線路板時(shí) , 我們可以在測(cè)量電路上接入一定的電阻 , 那只要電路測(cè)量電阻正確 , 結(jié)合一定的運(yùn)算 , 則所顯示的脂肪 , 水分率就會(huì)正確 ( 功能 IC 正確的前提下 ), 所以模擬電阻測(cè)量是可

10、以驗(yàn)證我司線路板測(cè)脂肪電路的好壞 , 也避免了用人體驗(yàn)證的麻煩及重復(fù)性差的不足 , 以下是圖解：測(cè)脂前設(shè)置 ( 一般功能 IC 已寫入 ) ，預(yù)置 :性別 : 男, 年齡 30, 身高 165CM（有時(shí)需要根據(jù)客戶的需求設(shè)置默認(rèn)參數(shù)）接線方法如下圖（ 4）說明 :R1R4為 250 模擬接觸歐電阻 ,R5 為 550 歐模擬人體電阻。模擬電阻測(cè)試點(diǎn)不能打膠，否則脂肪出錯(cuò)！測(cè)試點(diǎn)圖（ 5）專業(yè)文檔供參考，如有幫助請(qǐng)下載。9.5BIA 芯片的兩種封裝：原貼片封裝 BIA01邦定 CY0106，性能不變圖（ 5）二、功能設(shè)置：1.0 目的為保證我司研發(fā)部電子工程師所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的合理性、一致性、可靠性，

11、以滿足公司和客戶的品質(zhì)要求，性能要求。特制定本在規(guī)范。2.0 適用范圍本公司所有研發(fā)部電子工程師, 軟件工程師等。3.0 規(guī)范內(nèi)容人體秤 /脂肪秤通用設(shè)定序號(hào)功能名稱規(guī)定值說明1.起磅重量5.0kg 0.1kg起磅重量 , 設(shè)定為 1/4D, 若設(shè) 50d 起磅 , 則設(shè) 49.5*4=198(C6h)專業(yè)文檔供參考，如有幫助請(qǐng)下載。2. 超載值超載值 =滿量程 * （ 1+1.5%）KG單位取整數(shù)定出 KG的超載值后，根據(jù):1KG=2.2046LB, 1ST=14LB定出 LB， ST值。KGLBST：LB滿量超載滿量超載值滿量程超載值程值程12012226526918：1319： 3136

12621:1115015233033523： 823：13160162353357.225： 325： 7180183397403.428： 528：12200203441447.631： 732：003. 上電默認(rèn)單位4. 單位轉(zhuǎn)換順序5. 單位轉(zhuǎn)換順序6. 記憶范圍7. 記憶時(shí)間8. 校磅點(diǎn)（三點(diǎn)）9. 低壓顯示10超載顯示11顯示0.0 的時(shí)間12不 穩(wěn) 定 關(guān) 機(jī)時(shí)間kgKgST:LBLB專指按鍵選單位ST:LBKgLB拔動(dòng)開關(guān)選單位(中間為 KG)0.3kg 0.1kg30 秒 5 秒第一點(diǎn)50kg, 第二點(diǎn)100kg,第三點(diǎn) 150kgLo上四劃“ -”10

13、秒10 秒13鎖定關(guān)機(jī)時(shí)10 秒間14鎖定顯示鎖定時(shí)閃動(dòng)兩下15重量穩(wěn)定范判穩(wěn)定條件 1.5d/1.5s,以 4 個(gè)前 4bit為穩(wěn)定范圍 (1/4) ，后 4bit 為判斷次圍碼 1 個(gè) d,AD 速度 5Hz 為例 ,數(shù)，建議值 43h，表示連續(xù) 3 次內(nèi)碼變化應(yīng)設(shè)定 6 個(gè)碼 8 次在 16 個(gè)碼以內(nèi)， 則認(rèn)為內(nèi)碼穩(wěn)定16脂肪穩(wěn)定范16 個(gè)碼 ,3 次(10 個(gè)碼 /歐姆 )前 4bit為穩(wěn)定范圍，后4bit 為判斷次數(shù)，圍建議值86h，表示連續(xù)6 次內(nèi)碼變化在 8個(gè)碼以內(nèi)， 則認(rèn)為內(nèi)碼穩(wěn)定17脂肪上限值80%18脂肪下限值5%19自動(dòng)識(shí)別范2kg圍專業(yè)文檔供參考，如有幫助請(qǐng)下載。2、 AUTO-ON 人體秤 /脂肪專用設(shè)定序功能名稱規(guī)定值說明號(hào)開機(jī)靈敏度相A 、 遇到干擾開機(jī)時(shí)，降低1 級(jí)靈敏關(guān)參數(shù)度1B 、上電開機(jī)時(shí)，初始化為3 個(gè)級(jí)別的開機(jī)靈敏度C、定期調(diào)整開機(jī)靈敏度時(shí)， 需保持 3個(gè)級(jí)別的開機(jī)靈敏度2檢測(cè)重量時(shí)延500us遲時(shí)間3通信之前打開通信之前打開傳感器（ E+）硬件要用 E+ 供電給 CY0208傳感器4CY0208 通信工作時(shí)置 SCL,SDA 為高電平端口5調(diào)級(jí)時(shí)刷新零20 kg 對(duì)應(yīng)的內(nèi)碼 ,1 表示 64 個(gè)碼點(diǎn)的范圍6定期刷新零點(diǎn)5kg