Как работает электрический детектор жира?

Я разработал измерители сердечного выброса, что связано с тем, о чем вы спрашиваете, хотя и более сложно. Измерители сердечного выброса измеряют трансторакальный электрический импеданс и, зная, что кровь является хорошим проводником электричества, связывают проводимость с количеством крови, присутствующей в объеме между комплектами электродов в любой момент времени. В результате они обеспечивают форму волны мгновенного потока крови через ваше сердце в литрах/минуту. Измерители телесного жира дают приблизительную оценку доли жира в вашем теле. Я не очень хорошо знаком с последними, но я знаю, что они также работают, измеряя электрический импеданс.

Чтобы измерить электрический импеданс, вы вводите переменный ток через некоторую часть тела пациента. Вы используете два электрода для подачи тока и два электрода для измерения напряжения. Амплитуда переменного тока поддерживается постоянной, а амплитуда измеряемого напряжения пропорциональна мгновенному импедансу. Типичные используемые частоты находятся в диапазоне от 20 кГц до 100 кГц. Если ток должен пройти через ваше сердце, максимум 400$\mu$А$_{rms}$допускается, на частоте 50 кГц. Если требуется только величина Z(t), лучше всего использовать синхронный демодулятор для извлечения информации об амплитуде из измеренного напряжения. Если требуется информация о фазе, вам нужны более сложные методы (например, очень быстрые АЦП и БПФ).

Любитель не может построить подобную схему, так что забудьте об этом. Вам нужно почувствовать несколько микровольт (с хорошим инструментальным усилителем), а на кабелях рядом с измеренным напряжением у вас есть сигнал возбуждения, охватывающий несколько вольт. Вам нужна очень хорошая схема и лучший дизайн печатной платы. В итоге у меня получилось 4 или 5 участков заземления плюс такое же количество участков -5 В и +5 В. Одна из моих самых сложных задач, но результаты были очень хорошими.

Все это касалось электрического биоимпеданса вообще и трансторакального импеданса в частности. Зная, что жир является относительно плохим проводником электричества, оценщики жира должны соотносить проводимость с количеством жира между электродами. Я предполагаю, что они используют данные о весе и объеме, чтобы помочь в этой корреляции, и данные МРТ, чтобы иметь некоторые абсолютные ссылки.

ОТВЕТ: Емкость представляет собой напряжение @ F с использованием синусоидальной волны источника тока, которая пропорциональна зазору между электродами или штангенциркулем, что соответствует ИМТ.

Я считаю, что измерения «индекса массы тела» (ИМТ) — это просто защемление зазора жировой кожи между штангенциркулем или «электродами для измерения емкости», которые захватывают лишний жир на поверхности тела широкой гладкой челюстью. Каждая челюсть изолирована так, что результат находится между двумя проводниками. Многие показания усредняются для получения значения индекса.

Чтобы воспроизвести это в электронном виде, нужно было бы измерить расстояние между двумя металлическими проводниками, измеряя диэлектрическую емкость.

Сопротивление будет обнулено и не имеет значения, так как это в основном поверхностное сопротивление кожи от влажной соленой кожи. Отменяя напряжение, которое находится «в фазе» с источником синусоидального тока, прибор может измерять реактивную составляющую вектора. Поскольку диэлектрик корпуса является емкостным, напряжение будет иметь опережение по фазе на 90 градусов относительно источника тока.

Это совершенно неинвазивные и безвредные уровни сигнала.

Частоты полезного диапазона 1~100 кГц. У меня есть 4-разрядный измеритель LRC с автоматическим выбором диапазона, который отображает емкость на разных частотах, но я никогда не пытался откалибровать свой ИМТ. У меня калибруются пальцы по емкости и сопротивлению всякий раз, когда мне приходится настраивать свои схемы.... ;)

Калькулятор телесного жира измеряет проводимость тела, поэтому он подает сигнал (напряжение переменного тока) и измеряет ток (очень маленький, в целях безопасности). Так что в принципе это просто, но я думаю, что сложно откалибровать его, потому что вам нужны очень хорошие эталонные значения.

Эта Вики, кажется, предполагает, что эти инструменты измеряют сопротивление, поскольку оно зависит от объема воды, больше в жировых тканях.

Вам также нужен довольно чувствительный и точный измеритель тока, но это не проблема. Больше всего вам нужен еще один коммерческий инструмент для получения эталонных значений и, возможно, создания справочной таблицы и определения функции, которая соотносит текущее значение с процентным содержанием жира.

Альтернатива: согласно вики Body Mass Percentage , вы можете добиться лучших результатов , разработав ванну так, чтобы она измеряла вытеснение воды, когда вы входите в нее. Но сделайте это перед использованием пены для ванны :)