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亿博体育体脂秤的原理是什么?
时间:2023-07-09 17:52:38        点击量:【 】次

  亿博体育体脂秤的原理是什么?蓝牙体脂秤在2013-2014年是非常火的产品,有不少公司也因为这个项目融了很多钱,我也是在那段时间开发过一款蓝牙体脂秤,现在这款机器还在家里用。

  在当时开发这款产品之处,我们采购了十几款样品,从一些偏专业级的欧姆龙,到当时挺火的乐心、麦开等型号,都做了拆解。

  大家不难发现,所有体脂秤的设计上有一个共性,四周都有4个圆形结构的配件,这个是接电极片的,这4个电极片是接到人体的两只脚的,所以你要测体脂的话,先要脱掉袜子:

  可以简单的认为,芯片向其中一条腿发出激励电流,通过另一条腿形成回路,不同体脂的人体,电阻不同,经过人体的电压就不同,人体电阻的检测和其他微弱模拟信号的检测没有什么区别,就是经过一个电桥电路、前置放大电路,最后进入芯片的ADC输入口。

  再简单一点说,就是人的双脚踩在体脂秤的电极片上,体脂秤能够获取该人体的电阻信息,并且经过运算,和体重、身高等输入参数结合起来,算出一系列人体BIM参数,这就是体脂秤的原理。

  当时我们做过很多实验,比如,脚底的湿度不同,出来的数据就不同,脚踩的松紧度不同,出来的数据也不同,脚底踩的部位与电极片的相对位置不同,数据还是会不同。

  我们普通用的体脂秤,它仅仅按照人体身高代替了典型的人体体积,再加上测出来的人体电阻,这种算法是很不科学的,因为人种不一样,个体也不一样。

  回到现在,因为我当时研究的这个领域的技术已经快过去快10年了,我想产品的创新还是在继续,比如现在有8电极的方案。

  我自己也提一个方案,遵循上面的思路,要精确测算体脂,人体电阻的方案极不稳定,并不可取,倒是可以用三维扫描的方案,测绘出人体体积(相对精确),再用传统压力传感方式测出体重,可以实现比较客观、精确的方案。

  2022年10月24日更新,鉴于有的朋友私信问我现在市面上体脂秤的效果,我看了下现在都是8电极的产品,特意在京东上买了3款产品来测试,这里就先预告下,可以持续关注本文:

  感谢邀请,这种方法叫生物电阻抗法,健身房的小型设备测量结果很不准确,就我知道的例子就闹过很多笑话。

  健身房的体成分测量仪,使用的方法属于“生物电阻抗法”。瘦体重和脂肪的含水率不同,电阻也不一样,通过测量电极之间的电阻率,可以计算出体成分的大致数据。

  生物电阻抗法实验室也用,操作简单但准确率一般。健身房的仪器设备,和操作方式,又跟实验室比不了,所以准确率更低。

  我来说说生物电阻抗法影响准确率的因素。电极的数量很重要。8个触觉电极的仪器的测量结果较准确,但健身房的仪器通常只有6或4个电极,甚至只有2个电极。

  标准的检测方式,是受试者平躺在非导电物体表面,电极置于手、脚背部,以及桡骨与尺骨之间和脚踝处。测量出电阻抗值,根据Siri方程等方式计算出体成分。

  计算需要数据,电阻抗值只是其中之一,一般还要身高、体重、年龄、性别、种族、肥胖程度等数据。为什么需要这么多数据?拿种族来说,不同种族的人,瘦体重密度不同,导电率也不一样。

  因为是用电阻测量计算体成分,人体的水合程度,也会影响测试的准确性。同一个人,轻微运动前和运动后,测出的结果就可能有很大差别。

  皮肤温度也会影响电阻抗值,所以实验室的测试间,一般都要恒温。同样,环境湿度也会影响测试结果,测试间也要求保持湿度适中。

  足够多电极的仪器,电极片准确的粘贴位置,非导电的测试床,恒温恒湿的测试间,足够多的计算数据,和专业的操作人员,这些硬件,一般健身房都达不到。测出的结果肯定不准。而且,即便是实验室,生物电阻抗法本身就不是一个准确的体成分测量方法,唯一的好处,就是方便,无创。

  生物电阻抗法想要尽量准确,除了仪器和场地的要求之外,一般要求被测试者3-4小时不能进食和运动,不能处于脱水或过度水合状态。电极不能抓握或踩踏,因为抓握或踩踏的力度,也会影响电阻抗值。也就是说,必须躺着测,而不是站着测。这些,大多数健身房也做不到。

  连续进餐可以逐渐减小人体的生物电阻,能让测量出的体脂偏低。脱水会增加身体生物电阻,测出来的结果,瘦体重就会偏低,体脂偏高。

  理想的状态下,生物电阻抗法测量出的体成分,也远不如水下称重法或太空舱法准确,甚至不如皮褶厚度测量法。一般来说,生物电阻抗法测量瘦弱人的体脂容易偏高,肥胖人的体脂又容易偏低。研究还发现,健美运动员和力量项目运动员,不能使用生物电阻抗法导出体脂百分比。这种方法只适合普通人,而非运动员和资深运动爱好者。

  普通人需要用又希望尽量准确的,比较建议选云康宝那款八个电极的,从专业性来说云康宝是专业做体脂秤的,八个电极的更精准。

  人体因为含有大量水分,所以是可以导电的(人体内的水含有电解质,所以是可以导电的,一堆说水不能导电的朋友不知道非要杠个啥)。

  当人站在体脂秤上时,体脂秤会通过电极片/导电膜发出人体无感知的微弱电流,流经人体,从一只脚到另一只脚,这样就形成了一个闭合的回路,这个过程体脂秤就可以获取到人体不同部分的电阻率亿博,体脂秤拿着这些数据,通过其BIA芯片内设的算法模型,就可以大致估算出人体各个部分的含量。

  从下面的图可以看出,4电极的体脂秤大概只能测量到下半身数据,这就好比体脂秤拿着下半身的4个数据(当然实际不止4个),根据数学公式去计算结果;而8电极的体脂秤就可以测量到4肢以及主躯干几乎全身的数据,这就好比体脂秤拿着全身8个数据,根据数据公式去计算结果。

  人体就好比一个并联电阻,每个部分的电阻值都是不同的,而体脂秤就好比一个万用表,接在电路的A、B两端,就可以直接从表上读取电阻值,然后就可以拿着电阻值,根据物理公式和其他已知条件解题了。

  有心的朋友应该注意到了,上面提到了两个关键点,一个是测量部分,体脂秤的测量是通过电极片/导电膜测量人体电阻值;另一个是计算部分,计算是通过内置的模型算法估算。

  要想知道算法模型是否优秀,最简单的就是选择有技术实力的公司,他们往往都有自己独家开发的算法,还有针对中国人身体数据建立的模型,最好还有相应的矫正算法。

  这就好比小姐姐们选择面膜,大品牌的面膜都更有质量、用料、成分都会更有保障,不用担心出现“荧光脸”,而且他们往往都有自己独特的配方和成分,比如破尿酸面膜,除了能够高效补水之外,还能修复受损肌肤。

  虽然市面上绝大多数百元左右的体脂秤都不准,但其实大家也不必太过在意,这个误差是在允许范围之内的,一般人也不必太过纠结,定期定时测量,关注分析总体变化趋势,这个是不会错的。

  对于健身爱好者,想要更精确的知道自己的身体数据变化,建议选择贵一点的体脂秤,体脂秤发展至今,也有比较优秀的产品了。

  我是@长腿小姑娘,一个健身8年的健身爱好者和从业5年的健身私教,穿衣显瘦脱衣有肉的老姐姐,喜欢研究健身器材和健身装备,不许说我没有训练痕迹!

  第一次用体脂秤就感觉,脱了袜子站在秤的金属皮上,手上也握着有金属皮的棒子,这样秤和身体形成一个闭合电路。

  体脂秤的测量原理,业内被称为BIA生物电阻抗测量法,是目前市面上几乎所有体脂秤、人体成分仪等测量工具通用的测量方法,具体的原理就是秤体通过电极片发出微弱电流,与人体形成一个闭环,通过肌肉易导电,脂肪不导电的原理,得到一个电阻抗数值,然后将电阻抗数值结合身高、体重等数据,计算出体脂率。

  很多人觉得体脂秤是骗人的,很多数据是通过计算得出的,但实际上,以目前世界上的体脂测量技术来说,想要精准无误地对身体数据进行测量,是很繁琐,也很困难的一件事,

  这也是行业内大都采用BIA测量法的主要原因亿博,问题下有的答主说的很对,使用体脂秤,主要是看一个变化量,有变化的趋势,可以证明运动与健身卓有成效。另外,体脂秤的使用场景被定位在家庭,它随时随地称量,获取数据的便利性,与精准性,参考价值是非常高的。

  再说下智能体脂秤存在的主要意义,首先是对家庭体重秤的升级优化,体重秤功能单一,而且体脂秤与体重秤相比,价格略高,但并不离谱,何不选择有更多参考数据的体脂秤呢,况且在使用上可以直接通过手机APP进行记录,有一个长期的曲线观察,这都是相较于传统体重秤来说的绝对优势亿博。

  另外,很多朋友所关心的准确度,先说体重是否准确,如果一个做秤的,连重量都搞不准,前后测量误差很大,那真的没得玩。

  其次是体脂率等数据,这里要普及一个干货,有的朋友觉得,以不同姿势测量,比如蹲着,正常站立,或双脚贴合站立,体脂出现很大幅度变化,是因为秤不准,是假秤,

  从BIA测量法的原理可以发现,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,我们业内称为直流秤,它没有收集数据的功能,甚至根本都不会有电流发出。

  而说回测量站姿,为什么不同姿势,体脂测量的数据会相差如此之大,也是因为,当你将双脚贴合站立,秤体发出的微电流,从左脚进入之后直接就从右脚导出了,那你的体脂率能不变低吗,相当于你自己用站姿把一个交流秤变成了直流秤,所以测量时应该采用正确的双脚分开,贴合电极片的直立站姿,测量的数据才最为准确。

  如果变化不明显,别觉得那是因为秤准,而是秤体的记录功能给你使的障眼法,记录你的体重之后,再假装测算一个体脂率,之后只要是你的体重出现,它都会默认显示此项数据。

  另外,还有一个与大家认知相悖的点,就是当你摄入大量食物或水分的同时,上秤测量会发现体脂率反而变小,那是因为这些食物和水分在短时间内是无法转化为脂肪的,他们只会增加你的体重基数,体重增加,脂肪总量无变化,所以体脂率变小是很正常的。

  因此建议每一个使用体脂秤的用户,都能固定在一天中的同一时段进行测量,最好是清晨起床后进行裸称,这样每一天数据的横向比较才有参考意义。

  体脂秤的精准性,技术正在逐渐成熟,随着产品迭代,误差正在逐渐变得可忽略,相对于居家使用来说,体脂秤的变化量是有很大参考价值的。

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