本技術(shù)涉及電子測量，特別涉及一種心率測量電路、芯片、模組及跳繩。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著健康意識的提高，心率監(jiān)測已成為日常生活中常見的健康管理方式。傳統(tǒng)的心電測量方式是通過金屬電極片作為傳感器來捕捉心電信號進(jìn)而計(jì)算出心率，在這個(gè)過程中，金屬電極片需要與雙手緊密接觸以捕捉電信號，然而，心電信號的測量只能通過雙手共同參與才能獲得，導(dǎo)致這種使用雙手獲取心電信號的心率測量方式，在某些情境下變得不切實(shí)際或者不方便，例如，在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，雙手可能忙于執(zhí)行動(dòng)作，無法保持與電極片的穩(wěn)定接觸，在日常生活時(shí)，雙手的測量方式可能會干擾日常生活，因此，傳統(tǒng)的必須使用雙手進(jìn)行測量心率的方式，無法滿足人們的需求，不便于推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題，提供一種心率測量電路、芯片、模組及跳繩。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種心率測量電路，包括：

3、正弦信號產(chǎn)生電路、高通電路、放大電路、整流電路、adc轉(zhuǎn)換電路、微處理器；

4、所述正弦信號產(chǎn)生電路與所述微處理器相連，所述高通電路與所述放大電路相連；所述放大電路與所述整流電路相連，所述整流電路與所述adc轉(zhuǎn)換電路相連，所述adc轉(zhuǎn)換電路與所述微處理器相連；

5、所述正弦信號產(chǎn)生電路與激勵(lì)結(jié)構(gòu)相連；所述正弦信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生正弦電流信號，所述正弦電流信號通過所述激勵(lì)結(jié)構(gòu)輸出至人體并對人體進(jìn)行激勵(lì)；

6、所述高通電路與測量結(jié)構(gòu)相連；所述高通電路通過所述測量結(jié)構(gòu)獲取人體測量電壓，將所述人體測量電壓進(jìn)行處理獲得人體測量電壓中的交流分量，并將所述交流分量輸出至所述放大電路；

7、所述交流分量依次通過所述放大電路、所述整流電路、所述adc轉(zhuǎn)換電路、所述微處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理、運(yùn)算，獲得相應(yīng)的人體的阻抗值，將所述人體的阻抗值進(jìn)行心率值運(yùn)算獲得連續(xù)的心率，其中，所述激勵(lì)結(jié)構(gòu)、所述測量結(jié)構(gòu)集成于一體。

8、可選的，所述放大電路獲取所述高通電路輸出的人體測量電壓中的交流分量，將所述交流分量進(jìn)行放大，獲得放大的交流電壓信號并將所述放大的交流電壓信號輸出至所述整流電路；

9、所述整流電路獲取所述放大電路輸出的所述放大的交流電壓信號，將所述放大的交流電壓信號進(jìn)行整流，獲得相應(yīng)的直流電壓信號并將所述直流電壓信號輸出至所述adc轉(zhuǎn)換電路；

10、所述adc轉(zhuǎn)換電路獲取所述整流電路輸出的所述直流電壓信號，將所述直流電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，獲得人體電壓值并將所述人體電壓值輸出至所述微處理器；

11、所述微處理器獲取所述adc轉(zhuǎn)換電路輸出的人體電壓值、所述正弦信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生正弦電流信號，實(shí)時(shí)的對所述人體電壓值、所述正弦電流信號進(jìn)行阻抗值運(yùn)算，對應(yīng)的，實(shí)時(shí)獲得人體的阻抗值，將所述人體的阻抗值進(jìn)行心率值運(yùn)算獲得連續(xù)的心率。

12、可選的，所述微處理器的阻抗值運(yùn)算為：將所述人體電壓值除以所述正弦電流信號，獲得人體的阻抗值。

13、可選的，所述微處理器的心率值運(yùn)算為：根據(jù)人體阻抗值變化的周期與心臟跳動(dòng)的周期的關(guān)系獲得人體的心率。

14、可選的，所述正弦電流信號的頻率范圍為10k～500k，所述正弦電流信號的幅度范圍為100ua～1ma。

15、本實(shí)用新型還提供一種心率測量芯片，包括上述的一種心率測量電路。

16、本實(shí)用新型還提供一種心率測量模組，包括激勵(lì)結(jié)構(gòu)、測量結(jié)構(gòu)和上述的一種心率測量芯片，所述激勵(lì)結(jié)構(gòu)與所述心率測量芯片的正弦信號產(chǎn)生電路相連，所述測量結(jié)構(gòu)與所述心率測量芯片的高通電路相連；

17、所述激勵(lì)結(jié)構(gòu)接收所述正弦信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生正弦電流信號，將所述正弦電流信號輸出至人體并對人體進(jìn)行激勵(lì)；

18、所述測量結(jié)構(gòu)測量人體測量電壓，將所述人體測量電壓輸出至所述高通電路，其中，所述激勵(lì)結(jié)構(gòu)、所述測量結(jié)構(gòu)集成于一體且均與人體接觸。

19、可選的，激勵(lì)結(jié)構(gòu)包括第一電極組、第二電極組，所述測量結(jié)構(gòu)包括第三電極組、第四電極組；通過所述第一電極組、第二電極組對對人體進(jìn)行激勵(lì)，利用所述第三電極組、所述第四電極組測量人體的電壓，其中，所述第一電極組、所述第二電極組、所述第三電極組、所述第四電極組均包括至少一個(gè)金屬電極。

20、可選的，所述激勵(lì)結(jié)構(gòu)、所述測量結(jié)構(gòu)與人體接觸的位置包括：人體的手腕或者人體的手掌。

21、本實(shí)用新型還提供一種跳繩，包括手柄和上述的一種心率測量模組，所述心率測量模組的激勵(lì)結(jié)構(gòu)、測量結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述跳繩的手柄表面且位于手掌握緊位置，所述心率測量模組的心率測量芯片設(shè)置于所述跳繩的手柄內(nèi)部。

22、綜上所述，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果為：

23、本實(shí)用新型提供一種心率測量電路、芯片、模組及跳繩。心率測量電路包括：正弦信號產(chǎn)生電路，高通電路，放大電路，整流電路，adc轉(zhuǎn)換電路、微處理器。通過所述正弦信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生所述正弦電流信號通過激勵(lì)結(jié)構(gòu)對人體進(jìn)行激勵(lì)，所述高通電路通過測量結(jié)構(gòu)獲得人體測量電壓，獲得的人體測量電壓再通過所述放大電路，所述整流電路，所述adc轉(zhuǎn)換電路、以及所述微處理器的處理、運(yùn)算，獲得人體的阻抗值，再根據(jù)所述人體的阻抗值與心臟跳動(dòng)的關(guān)系最終獲得人體的心率。利用所述心率測量電路進(jìn)行心率測量的過程中，所述心率測量電路通過集成于一體的所述激勵(lì)結(jié)構(gòu)對人體進(jìn)行激勵(lì)、所述測量結(jié)構(gòu)獲得人體測量電壓，再通過所述心率測量電路的處理、運(yùn)算即可測量出人體的心率，因此，僅需將集成于一體的激勵(lì)結(jié)構(gòu)和測量結(jié)構(gòu)與人體接觸，使得對人體的激勵(lì)位置和人體電壓的測量位置整合到一起，再配合所述心率測量電路便可以獲得人體的心率，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)區(qū)域內(nèi)測量出人體的心率，便于人體在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或者日常生活時(shí)通過單手或者單手臂進(jìn)行心率的測量，且不影響運(yùn)動(dòng)時(shí)雙手執(zhí)行動(dòng)作，也不會對日常生活產(chǎn)生干擾，并且，利用所述激勵(lì)結(jié)構(gòu)和所述測量結(jié)構(gòu)作為傳感器進(jìn)行心率測量，成本低，便于推廣。

技術(shù)特征：

1.一種心率測量電路，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種心率測量電路，其特征在于，所述放大電路獲取所述高通電路輸出的人體測量電壓中的交流分量，將所述交流分量進(jìn)行放大，獲得放大的交流電壓信號并將所述放大的交流電壓信號輸出至所述整流電路；

3.如權(quán)利要求2所述的一種心率測量電路，其特征在于，所述微處理器的阻抗值運(yùn)算為：將所述人體電壓值除以所述正弦電流信號，獲得人體的阻抗值。

4.如權(quán)利要求2所述的一種心率測量電路，其特征在于，所述微處理器的心率值運(yùn)算為：根據(jù)人體阻抗值變化的周期與心臟跳動(dòng)的周期的關(guān)系獲得人體的心率。

5.如權(quán)利要求1所述的一種心率測量電路，其特征在于，所述正弦電流信號的頻率范圍為10k～500k，所述正弦電流信號的幅度范圍為100ua～1ma。

6.一種心率測量芯片，其特征在于，包括如權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的一種心率測量電路。

7.一種心率測量模組，其特征在于，包括激勵(lì)結(jié)構(gòu)、測量結(jié)構(gòu)和如權(quán)利要求6所述的一種心率測量芯片，所述激勵(lì)結(jié)構(gòu)與所述心率測量芯片的正弦信號產(chǎn)生電路相連，所述測量結(jié)構(gòu)與所述心率測量芯片的高通電路相連；

8.如權(quán)利要求7所述的一種心率測量模組，其特征在于，激勵(lì)結(jié)構(gòu)包括第一電極組、第二電極組，所述測量結(jié)構(gòu)包括第三電極組、第四電極組；通過所述第一電極組、第二電極組對對人體進(jìn)行激勵(lì)，利用所述第三電極組、所述第四電極組測量人體的電壓，其中，所述第一電極組、所述第二電極組、所述第三電極組、所述第四電極組均包括至少一個(gè)金屬電極。

9.如權(quán)利要求7所述的一種心率測量模組，其特征在于，所述激勵(lì)結(jié)構(gòu)、所述測量結(jié)構(gòu)與人體接觸的位置包括：人體的手腕或者人體的手掌。

10.一種跳繩，其特征在于，包括手柄和如權(quán)利要求7所述的一種心率測量模組，所述心率測量模組的激勵(lì)結(jié)構(gòu)、測量結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述跳繩的手柄表面且位于手掌握緊位置，所述心率測量模組的心率測量芯片設(shè)置于所述跳繩的手柄內(nèi)部。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及電子測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種心率測量電路、芯片、模組及跳繩。心率測量電路包括：正弦信號產(chǎn)生電路，高通電路，放大電路，整流電路，ADC轉(zhuǎn)換電路、微處理器。心率測量電路進(jìn)行心率測量的過程中，通過集成于一體的激勵(lì)結(jié)構(gòu)對人體進(jìn)行激勵(lì)、測量結(jié)構(gòu)獲得人體測量電壓，再通過心率測量電路的處理、運(yùn)算，獲得人體的心率，僅需將集成于一體的激勵(lì)結(jié)構(gòu)和測量結(jié)構(gòu)與人體接觸，使得對人體的激勵(lì)位置和人體電壓的測量位置整合到一起，再配合心率測量電路獲得人體的心率，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)區(qū)域內(nèi)測量出人體的心率。

技術(shù)研發(fā)人員：黃海,呂堯明,吳清源,程飛,楊宏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州米芯微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240523
技術(shù)公布日：2025/5/8