[发明专利]太阳能生物电阻抗谱仪和包括该生物电阻抗谱仪的生物电阻抗监测系统

权利要求书

1.一种太阳能生物电阻抗谱仪，包括：

微处理器模块；

与该微处理器模块连接的无线电模块；

与该微处理器模块连接的谱仪模块；

电池管理模块；

与该电池管理模块连接的电池模块；

与该电池管理模块和所述微处理器模块分别连接的太阳能供电管理模组；以及

与该太阳能供电管理模组连接的可穿戴太阳能电池模组；其中：

该电池管理模块用于在预设条件下接收从所述太阳能供电管理模组输出的电流，并以此电流给所述电池模块充电；

该谱仪模块包括阻抗网络分析仪，与该阻抗网络分析仪连接的差分放大器，以及与该阻抗网络分析仪连接的宽带电流源；

所述太阳能供电管理模组包括：

第一开关，与所述可穿戴太阳能电池模组相连；

增强电路，与所述第一开关相连；

第一二极管，连接所述增强电路与所述谱仪模块；

控制电压生成器，与所述可穿戴太阳能电池模组相连；

第二二极管，连接所述控制电压生成器与所述谱仪模块；

第二开关，与所述可穿戴太阳能电池模组相连；

三极管，其栅极与所述控制电压生成器相连，其漏极或源极与所述第二开关相连；

第三二极管，连接所述三极管的源极或漏极与所述谱仪模块；

第三开关，连接所述控制电压生成器与所述谱仪模块；

第四开关，与所述可穿戴太阳能电池模组相连；以及

第四二极管，连接所述第四开关与所述谱仪模块；

所述电池管理模块与所述第二二极管及所述控制电压生成器相连；

所述微处理器模块根据所述可穿戴太阳能电池模组的输出电压计算参考电压值，再根据该参考电压值确定并控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关及所述第四开关的开合状态；

当所述参考电压值低于第一电压阈值时，所述微处理器模块闭合所述第一开关，同时断开其他三个开关；

当所述参考电压值达到或超过所述第一电压阈值并低于第二电压阈值时，所述微处理器模块闭合所述第四开关，同时断开其他三个开关；以及

当所述参考电压值达到或超过所述第二电压阈值时，所述微处理器模块闭合所述第二开关与所述第三开关，同时断开其他两个开关。

2.如权利要求1所述的太阳能生物电阻抗谱仪，其中该阻抗网络分析仪包括以1MSPS速率采样和数字量化输入信号的12位模数转换器(ADC)，以及集成数字信号处理器(DSP)；该数字信号处理器将数字化的输入信号做离散傅里叶变换(DFT)，并返回变换后信号的实部和虚部；该阻抗网络分析仪通过12C总线程控。

3.如权利要求1所述的太阳能生物电阻抗谱仪，其中该宽带电流源包括：

带有第一输入，第二输入和输出的差分接收器放大器；

连接在该差分接收器放大器的第二输入和该差分接收器放大器的输出之间的单位增益放大器，其形成反馈回路；以及

连接在该差分接收器放大器的第一输入和该单位增益放大器输出之间的放大器，其形成直流稳定回路。

4.如权利要求3所述的太阳能生物电阻抗谱仪，其中该宽带电流源进一步包括两个电阻器和四极性电极。

5.如权利要求4所述的太阳能生物电阻抗谱仪，其中该差分接收器放大器的输出和该单位增益放大器的输出分别通过所述两个电阻器与该四极性电极耦合。

6.如权利要求1所述的太阳能生物电阻抗谱仪，其中该无线电模块通过蓝牙连接与一移动装置通信，并允许通过该移动装置设置测量参数。