罗仕强,田 华,黄 华

摘 要:测量生物材料幅频和相频特性是研究生物组织电性质的重要方法,同时测量系统的精度决定研究结果的准确性。针对此项研究,测量系统以C8051F340单片机为MCU;AD9852为信号源,产生频率、幅度可调的正弦信号。采用AD8302测量组织与标准电阻两端的幅度比和相位差,实现1 Hz~10 MHz频率范围内测量生物组织的频谱特性。实验结果表明,该系统实时性和精确度较好。

关键词:生物材料;频谱特性;AD9852;AD8302

中图分类号:TP274文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2009)12-146-03

Bioelectrical Impedance Frequency Spectrum Measurement System Based on Single Chip Computer

LUO Shiqiang,TIAN Hua,HUANG Hua

(School of Electrical Engineering and Information,Sichuan University,Chengdu,610065,China)

Abstract:The spectrum character of biological materials plays an important role in the research of bioelectrical properties.And accuracy of the research depends on the precision of measuring system.In this research,a measurement system is designed.C8051F340 used as MCU and AD9852 is chosen to supply Sine signal with variable frequency and amplitude.The magnitude ratio and phase are measured by AD8302 between tissue and the standard resistor so as to achieve the bioelectrical impedance measurement from 1 Hz~10 MHz.The experimental result indicates that the system has good real-time performance and accuracy.

Keywords:biological materials;spectrum character;AD9852;AD8302

0 引 言

长期以来,对生物组织电性质的研究一直是生物医学工程学关注的热点。生物组织的电学性质是人们认识生命物质的一个重要方面。

生命物质电阻抗作为一个重要的电参数,在电性质研究中占有很重要的地位,生物组织生理病理特性可以通过电阻抗来反映。许多研究表明,生物组织电特性的频率依赖性很强,因此,对生物组织电特性的研究常采用多频电阻抗法。目前,国内外学者已经通过研究生物组织的阻抗特性预测早期疾病[1]、治疗过程中的监护[2]、区分正常组织和病变组织[3]等。在这些研究报道中发现,对相关生物组织的阻抗特性主要使用现成的阻抗分析仪测量,这些仪器均非针对生物组织而设计,因此存在对测量对象造成破坏、非实时、价格昂贵等问题。同时对生物组织频谱测量系统的研究也在逐渐展开,并有少数的国外相关报道[4,5]。因此,在这些研究的基础上,总结并设计一种先进、优化、方便快捷的生物电阻抗测量系统。……