卡路里監測儀制造技術

本實用新型專利技術公開了一種卡路里監測儀，包括人體電阻測試電路，用于采集人體對應部位體表當前的體表電阻數據；體表溫度傳感器，用于采集人體對應部位體表當前的體表溫度數據；環境溫度傳感器，用于采集人體對應部位體表當前所處環境溫度數據；3D加速度傳感器，用于采集人體對應部位的三維位移數據；單片機，用于接收體表電阻數據、體表溫度數據、環境溫度數據和三維位移數據，根據數據計算人體對應部位的耗氧量，根據耗氧量計算出對應的卡路里消耗量；存儲器，用于存儲單片機獲取的卡路里消耗數據；通訊接口，用于實現單片機與上位機之間的通訊。因此，本實用新型專利技術的卡路里監測儀能更準確可靠的反映出人體的實際卡路里消耗量。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種人體能量消耗監測技木，尤其涉及ー種卡路里監測儀。
技術介紹
卡路里是指將I克水在I大氣壓下提升I攝氏度所需要的熱量，現在常用來衡量人類每日攝入或者消耗的熱量數，但是直接檢測卡路里十分困難，且不易操作。在早期，人們為了評估和度量人體的運動能量消耗問題，就采用計步定量估算的辦法，由此，計步器就被人們應用到健康和運動科學中來。計步器，作為ー種評估人體活動的ー種工具是在7、80年代，或許更早的時候出現的，在出現之初，計步器是利用機械擺動的重錘推動機械表走動實現的，就像早期的機械表。由于機械結構的原理，當時的計步器只能佩戴在腰間，并且，按照ー個特定方向(垂直)方向佩戴。后來，隨著MCU的發展，歩數的 記錄改為電子記錄，并通過LCD顯示，但是，計步原理沒有發生任何改變。當然，由于MCU的應用，人們不僅僅限于歩數的記錄，而是在計步的基礎上增加了運動能耗的估算，估算的方法是根據測定步數*步幅計算步行距離，然后根據距離和能耗之間的常模公式推算能耗值(KCal)。然而，現有這種以計步器為代表的人體能量消耗監測的技術方案，不能精確的測出人體的實際能量消耗。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種能更為精確的測出人體的實際能量消耗的卡路里監測儀。為達到上述目的，本技術提供了一種卡路里監測儀，包括人體電阻測試電路，用于采集人體對應部位體表當前的體表電阻數據；體表溫度傳感器，用于采集所述人體對應部位體表當前的體表溫度數據；環境溫度傳感器，用于采集所述人體對應部位體表當前所處環境溫度數據；3D加速度傳感器，用于采集所述人體對應部位的三維位移數據；單片機，用于接收所述體表電阻數據、所述體表溫度數據、所述環境溫度數據和所述三維位移數據，根據上述數據計算所述人體對應部位的耗氧量，根據所述耗氧量計算出對應的卡路里消耗量；存儲器，用于存儲所述單片機獲取的卡路里消耗數據；通訊接ロ，用于實現所述單片機與上位機之間的通訊。本技術的卡路里監測儀，其為ー個由殼體和與其相連的系帶構成的結構，所述殼體包括上殼體和與其配合的下殼體，所述系帶固定在所述上殼體上，所述人體電阻測試電路、所述體表溫度傳感器、所述環境溫度傳感器、所述3D加速度傳感器、所述單片機、所述存儲器和所述通訊接ロ設置在位于所述殼體內的電路板上，所述環境溫度傳感器的探頭穿透所述上殼體暴露在外，所述人體電阻測試電路的兩個金屬電極片間隔設置在所述下殼體的下表面上，所述體表溫度傳感器的探頭穿過所述下殼體與其中ー個金屬電極片相接觸。本技術的卡路里監測儀，所述上殼體的上表面上設有突起，所述突起穿透所述系帶中部且其上表面與所述系帶中部的上表面平齊，所述環境溫度傳感器的探頭設置在所述突起上。本技術的卡路里監測儀，所述通訊接ロ為USB接ロ，所述USB接ロ穿透所述突起且其上端與所述突起的上表面平齊。本技術的卡路里監測儀，所述上殼體和所述電路板之間設有按鈕，固定件的兩個固定桿穿過所述按鈕與所述突起相連，所述固定桿的上端與所述突起的上表面平齊，所述按鈕上表面上設有按壓凸臺，所述按壓凸臺穿透所述突起且其上端與所述突起的上表面平齊，所述按鈕下表面上設有觸桿，所述觸桿的下端與設置于所述電路板上的按鍵開關接觸配合。本技術的卡路里監測儀，所述固定件為透明材質，兩個所述固定桿為空心圓 柱形，所述電路板上設置有兩個紅綠雙色的狀態指示燈，ー個用于存儲狀態指示，另ー個用于電量狀態指示，兩個所述固定桿的下端分別對應套在兩個所述狀態指示燈上。本技術的卡路里監測儀，還包括藍牙模塊，用于實現所述卡路里監測儀與外部移動設備之間的通訊。本技術的卡路里監測儀，還包括用于向設備供電的鋰電池，所述鋰電池固定在所述上殼體內壁的卡槽中。本技術的卡路里監測儀，還包括與所述狀態指示燈同步配合的蜂鳴器，用于當接收到所述單片機發送的狀態報警信號后，輸出設定時長的警示音。本技術的卡路里監測儀，所述上殼體和所述下殼體為ABS硬質塑料材質，所述系帶和所述按鈕為硅膠材質，所述固定件為亞克力材質。本技術的卡路里監測儀包括人體電阻測試電路，用于采集人體對應部位體表當前的體表電阻數據；體表溫度傳感器，用于采集人體對應部位體表當前的體表溫度數據；環境溫度傳感器，用于采集人體對應部位體表當前所處環境溫度數據；3D加速度傳感器，用于采集人體對應部位的三維位移數據；單片機，用于接收體表電阻數據、體表溫度數據、環境溫度數據和三維位移數據，根據數據計算人體對應部位的耗氧量，根據耗氧量計算出對應的卡路里消耗量，因此，本技術的卡路里監測儀綜合了人體的運動、體表與環境溫差和體表電阻變化三種能間接反映人體卡路里消耗的因素來計算卡路里消耗量，而不像現有計步器那樣單單依靠運動來計算卡路里消耗量，從而能更準確可靠的反映出人體的實際卡路里消耗量。此外，本技術的卡路里監測儀為腕表形狀，其體積小、便于攜帯。附圖說明圖I為本技術的卡路里監測儀的立體結構示意圖；圖2為本技術的卡路里監測儀的立體結構分解示意圖；圖3為本技術的卡路里監測儀的主電路結構框圖；圖4為本技術的卡路里監測儀的單片機部分的電路原理圖；圖5為本技術的卡路里監測儀的體表電阻測量電路部分的電路原理圖；圖6為本技術的卡路里監測儀的環境溫度傳感器部分的電路原理圖；圖7為本技術的卡路里監測儀的體表溫度傳感器部分的電路原理圖；圖8為本技術的卡路里監測儀的3D加速傳感器部分的電路原理圖；圖9為本技術的卡路里監測儀的狀態指示部分的電路原理圖；圖10為本技術的卡路里監測儀的按鍵開關部分的電路原理圖；圖11為本技術的卡路里監測儀的電池接ロ部分的電路原理圖；圖12為本技術的卡路里監測儀的存儲器部分的電路原理圖；圖13為本技術的卡路里監測儀的USB接ロ部分的電路原理圖；圖14為本技術的卡路里監測儀的藍牙模塊部分的電路原理圖；圖15為本技術的卡路里監測儀的電源部分的電路原理圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術的具體實施方式進行詳細描述參考圖3所示，本實施例的卡路里監測儀包括人體電阻測試電路404，用于采集人體對應部位體表當前的體表電阻數據；體表溫度傳感器405，用于采集人體對應部位體表當前的體表溫度數據；環境溫度傳感器406，用于采集人體對應部位體表當前所處環境溫度數據；3D加速度傳感器407，用于采集人體對應部位的三維位移數據；單片機408，用于接收體表電阻數據、體表溫度數據、環境溫度數據和三維位移數據，根據數據計算人體對應部位的耗氧量，根據耗氧量計算出對應的卡路里消耗量，我們研究發現，上臂皮膚表面的出汗后導致的電阻變化和運動時人體位置的改變能夠間接的反應卡路里消耗，由于身體各部分組織的代謝水平和散熱條件不同，各部溫度存在一定的差別，體表各部的溫度也由于散熱和血液供應不同而有明顯差異，一般頭面部較高，胸腹部次之，四肢末端最低，因此當臂部出汗時，即代表全身出汗，為維持體熱平衡，汗腺開始分泌汗液，即為顯性出汗，汗液蒸發而帶走熱量，一般認為皮膚溫度達到34度時人體開始啟動出汗機制，而運動部位皮膚溫度達到出汗閾值和發生顯性出汗的時間一致，其中，出汗或者不出汗情況下皮膚電阻會產生差異，由此來判斷機體內耗氧量的變化，出汗量的增多本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種卡路里監測儀，其特征在于，包括：人體電阻測試電路（404），用于采集人體對應部位體表當前的體表電阻數據；體表溫度傳感器（405），用于采集所述人體對應部位體表當前的體表溫度數據；環境溫度傳感器（406），用于采集所述人體對應部位體表當前所處環境溫度數據；3D加速度傳感器（407），用于采集所述人體對應部位的三維位移數據；單片機（408），用于接收所述體表電阻數據、所述體表溫度數據、所述環境溫度數據和所述三維位移數據，根據上述數據計算所述人體對應部位的耗氧量，根據所述耗氧量計算出對應的卡路里消耗量；存儲器（409），用于存儲所述單片機（408）獲取的卡路里消耗數據；通訊接口，用于實現所述單片機（408）與上位機之間的通訊。

【技術特征摘要】
1.一種卡路里監測儀，其特征在于，包括 人體電阻測試電路(404)，用于采集人體對應部位體表當前的體表電阻數據； 體表溫度傳感器(405)，用于采集所述人體對應部位體表當前的體表溫度數據； 環境溫度傳感器(406)，用于采集所述人體對應部位體表當前所處環境溫度數據； 3D加速度傳感器(407)，用于采集所述人體對應部位的三維位移數據； 單片機(408)，用于接收所述體表電阻數據、所述體表溫度數據、所述環境溫度數據和所述三維位移數據，根據上述數據計算所述人體對應部位的耗氧量，根據所述耗氧量計算出對應的卡路里消耗量； 存儲器(409)，用于存儲所述單片機(408)獲取的卡路里消耗數據； 通訊接ロ，用于實現所述單片機(408 )與上位機之間的通訊。2.根據權利要求I所述的卡路里監測儀，其特征在于，其為ー個由殼體和與其相連的系帶(I)構成的結構，所述殼體包括上殼體(2)和與其配合的下殼體(3)，所述系帶(I)固定在所述上殼體(2)上，所述人體電阻測試電路(404)、所述體表溫度傳感器(405)、所述環境溫度傳感器(406)、所述3D加速度傳感器(407)、所述單片機(408)、所述存儲器(409)和所述通訊接ロ設置在位于所述殼體內的電路板(4)上，所述環境溫度傳感器(406)的探頭穿透所述上殼體(2)暴露在外，所述人體電阻測試電路(404)的兩個金屬電極片(404a)間隔設置在所述下殼體(3)的下表面上，所述體表溫度傳感器(405)的探頭穿過所述下殼體(3)與其中ー個金屬電極片(404a)相接觸。3.根據權利要求2所述的卡路里監測儀，其特征在于，所述上殼體(2)的上表面上設有突起(201)，所述突起(201)穿透所述系帶(I)中部且其上表面與所述系帶(I)中部的上表面平齊，所述環境溫度傳感器(406)的探頭設置在所述突起(201)上。4.根據權利要求3所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邵光震，
申請(專利權)人：北京智博信發電子技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：