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智能体重秤原理 BIA生物电阻抗测量法准确吗

小美 减肥 2020-08-14 18:08:50 3 0 智能体重秤
美丽秘诀网

智能体重秤原理

智能称首先具体一般称的功能,即测体重。不过,除此之外,它还能实现测人体其他成分的测量,类似医学上的人体成分检测,如水分,体脂含量,肌肉,骨量等等。而这种智能,其硬件的实现一般是靠这两个功能:体重测量和人体阻抗测量。

一、体重测量:压力传感器测量法

体重测量靠的是压力传感器。称的外形和地面都有四个接触点,四个接触点那里其实放着下面的压力传感器。压力传感器将人体的重量转换成电信号,后经过处理器AD采样,再经过换算便可以得到人体的体重。实现的一般体重秤的功能,测量原理比较简单。

二、人体成分测量:BIA生物电阻抗测量法

智能称的另一个优势性功能,就是能够实现测量人体脂肪,水分,肌肉等多种功能。这种功能实现的关键,在于称里面的硬件有另一个功能,即人体阻抗测量。

可以发现在称的表面都有四个电极,这四个电极完成的功能就是测量人体的阻抗。因为一般智能称所配套的APP需要我们输入性别,年龄和身高等信息,通过公式便可以推算出人体的各种成分的数据。人体存在阻抗,为了测量人体各部分的阻抗,可以将人体分为左上肢、 右上肢、 躯干、 左下肢和右下肢共 5 段。如下图所示:

信号产生电路产生的正弦电流源作为系统的激励信号通过电极施加到人体的相应部位上。比较准确的做法是采用八电极( 4 对) 测量系统,每一对包括一个激励电极和一个检测电极。但是一个称用8电极显然不大合适。智能称应该是比较方便的,因此现在市面上的称都是采用四电极法测量的,我们所看到的智能称面上的四个电极,其中两个是用于产生激励信号的激励电极,另外两个是用于测量电压的检测电极。

通过激励电极产生正弦激励信号,分别加在人体的两个脚上,然后另外两个电极分别在两个脚上采集电压。严格意义上讲,这测量的并不是人体的全部阻抗,但没有关系,后期的算法总是有办法通过所测量的阻抗拟合出人体的各种成分的数据。

简单点来说,就是BIA生物电阻抗测量法。测量方法很简单,用户光脚(要让人的皮肤和测量电极接触)站在体脂秤上,微弱电流通过,按照体内脂肪不导电,体内水分导电的规律,测出一个电阻值,根据用户的身高、年龄和性别,带入大数据样本模型测算得出。

而且,不少体脂秤还可和手机连接,只要在手机中下载相应APP,输入身高、年龄等,就可以将每次测量的数据实时传输到手机上,并对用户的各项指标给出正常、偏低或偏高等判断,推荐运动量及饮食等。

尽管品牌不同、价格不一,但它们都把是否能精准测量体脂率作为最大的卖点,同时比拼的是谁能测量的身体数据更多。比如有的体脂秤就号称可“测量14项身体数据”,如BMI、体水分、骨骼肌率、内脏脂肪等级、蛋白质、去脂体重、腰臀比等。

BIA生物电阻抗测量法准确吗

虽说不是最准确的方法,但便宜、方便、无创伤、可每日重复、便于持续评价,还是比较实用的。

脂肪不导电,肌肉含水分多,导电性好,所以通过两点间电流和电压的变化,能测算出电阻,阻力越高,脂肪含量越高。因此,主要的变量其实是体内含水量,只有在每日固定时间,一般是下午,非剧烈运动出汗后测量,基本是准确的。

从BIA测量法的原理可发现,在体脂测量时,人体和秤体是形成一个闭合的交流电路,微电流从一只脚进入人体,在体内传导后,将数据传回至另一只脚下的电极片,而另外两个电极片相当于收集数据的探针,因此,体脂秤最少都要四个电极片才有体脂测量的功能,如果电极片少于四个即为假秤,称为直流秤,它没有收集数据的功能,甚至根本都不会有电流发出。

但相对不足之处是,一般经过双手或双脚测量,如果腹部脂肪含量高,很难得到准确反映,需要结合其他方法进行判断。

测的体脂率变来变去,跟秤质量没关系?

目前使用者最为困惑的问题就集中在:这些体脂秤究竟测量得准不准?有网友吐槽,“我在1个小时内试过3款智能体脂秤,体脂率从15%到18%到21%……你说这体脂秤真的能准吗?我的体脂率到底有多少,每次结果都不一样,把我自己都搞糊涂了。”

还有网友反映,购置了一款家用体脂秤,每天都会在饭前饭后称几次,“有时早上没吃饭体脂率才23.5%,可是一吃饭就到了27.4%。有时同一时间上去称几次,虽然称的体重显示一模一样,但体脂率可能相差一个多点。”

对于上述网友反映的每次测量结果均有偏差的问题,其实,如果是体脂秤,那么站的位置不同,则测量结果就会不同。此外,喝水前后、吃没吃饭也都会导致数据差异。而手握的体脂仪,手上握的力度、松紧度以及手掌湿度、皮肤状态等外界因素也均会影响测量结果。不一定是体脂称的问题。体脂秤的测量就像用户的采血化验一样,反映他此时此刻的身体变化,所以,每一次测量都会有些微的不同。

目前世界范围内公认比较准确的体脂测量方法是“DEXA”(双X光吸收测定法)。不同于“BIA”测量法,这种方法是将身体分为三间隔模型,测量身体脂肪组织、非脂肪组织和骨骼的含量。当然,具体到每一次的测量,如果用户的站姿不正确也还是会有一些误差。

总之,虽然家用智能体脂秤的数据准确性有限,但可以提供一个参考数据。坚持每天测量体重,可以让你掌握自己的体重变化,对于控制饮食、激励减肥有很大帮助。

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