JP3043634B2 - 生体のコンダクタンス測定装置 - Google Patents
生体のコンダクタンス測定装置Info
- Publication number
- JP3043634B2 JP3043634B2 JP8281450A JP28145096A JP3043634B2 JP 3043634 B2 JP3043634 B2 JP 3043634B2 JP 8281450 A JP8281450 A JP 8281450A JP 28145096 A JP28145096 A JP 28145096A JP 3043634 B2 JP3043634 B2 JP 3043634B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductance
- circuit
- output
- admittance
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
ンダクタンス等の測定を可能にする生体のコンダクタン
ス測定装置に関する。
ダクタンスは高い相関性をもっていることが知られてい
る。一般的にいって水分含有率が高いと表皮角質のコン
ダクタンスは大きくなる。そのために化粧品等の効果、
保水寄与度を推定するために表皮の角質のコンダクタン
スの測定をするための測定装置が開発されている。本件
出願人の発明: 生体のコンダクタンス測定装置( 特開昭
62-14834号) は、表皮角質等のコンダクタンスをブリッ
ジ法により測定する方法を提案している。
皮角質の測定はそれ以前の測定装置を用いるよりも容易
になっが、若干の調整が必要になることもある。また、
その後の実験によれば表皮角質のコンダクタンスは電圧
に対して非直線性を示すことが判明している。本発明の
目的は、プローブで規定される二つの部分間のアドミッ
タンスの大きさが変わっても二つの部分間に印加される
測定用の高周波電圧を一定に保つことができ、しかも調
整を殆ど必要としない生体のコンダクタンス測定装置を
提供することにある。
に、本発明による生体のコンダクタンス測定装置は、高
周波発振器と、一端が生体の一部に他端が基準電位と生
体の他部に接触させられ前記発振器の出力を印加するプ
ローブと、一方の差動入力端子に前記発振器の出力が接
続され, 他方の差動入力端子に出力端からの帰還回路と
前記プローブの一端が接続され出力端に前記生体のアド
ミッタンスに相当する電圧を出力するアドミッタンス電
圧変換回路と、前記アドミッタンス電圧変換回路の出力
電圧からコンダクタンス成分を分離するコンダクタンス
分離回路と、前記分離されたコンダクタンス成分を出力
する出力回路とから構成されている。前記アドミッタン
ス電圧変換回路の差動入力端子の電圧は、前記プローブ
に接続されるアドミッタンスが変化しても一定の電圧に
保たれるように前記回路とプローブが接続されている。
前記測定装置の測定対象はヒトの表皮角質のコンダクタ
ンスとすることができる。前記発振器の発振周波数を可
変とし、発振周波数を変えて生体のコンダクタンスを測
定することができる。前記コンダクタンス測定装置で使
用するコンダクタンス分離回路は、前記発振器出力Eと
前記アドミッタンス電圧変換回路の出力E0 との瞬時値
の積の平均値を求める回路、前記アドミッタンス電圧変
換回路の出力E0 を前記発振器出力Eが正である時のみ
通過させ、積分する回路、または前記アドミッタンス電
圧変換回路の出力E2 の絶対値から発振器の出力電圧の
絶対値E1 を減算する回路で構成することができる。
らに詳しく説明する。図1は、本発明による生体のコン
ダクタンス測定装置のブロック図、図2は前記コンダク
タンス測定装置で使用するプローブの実施例を示す図で
ある。発振器1はこの実施例では100KHzで発振さ
せられている。この発振周波数は、目的に応じて異なる
周波数を選択することができるが、100KHz〜数M
Hzの周波数を用いることが好ましい。
c,中心の電極7bをもつ同軸状のプローブである。な
お、この実施例では電極7dの直径を10mm,電極7
dの内径すなわち誘電体7cの外径を8mm,中心の電
極7bの直径を6mmとしている。測定の際に、プロー
ブ7の一端を形成する中心の電極7bは生体8の一部
に、プローブ7の他端を形成する外側の電極7dは基準
電位と生体8の他部に接触させられる。プローブ7はケ
ーブル7aを介して設置点と測定回路に接続されてい
る。アドミッタンス電圧変換回路2の一方の入力端子に
は、前記発振器1の出力が接続され, 他方の入力端子に
出力端からの帰還回路と前記プローブの一端が接続され
ており,後述するように出力端に前記生体のアドミッタ
ンスに相当する電圧を出力する。コンダクタンス分離回
路3は前記アドミッタンス電圧変換回路出力電圧からコ
ンダクタンス成分を分離する回路である。前記コンダク
タンス分離回路3により分離されたアドミッタンス成分
は必要により増幅器4により増幅され出力端子5から取
り出されるか、表示手段6により表示される。
用するアドミッタンス電圧変換回路の第1の実施例を示
す回路図である。アドミッタンス電圧変換回路2は、高
速オペアンプAを使用している。前述した発振器1は振
幅を安定化した正弦波源(例えば100KHz)である。発振
器1の出力はコンダクタンスG1 とコンダクタンスG2
が直列に接続され、コンダクタンスG2 にサセプタンス
jB2 が並列に接続されている。コンダクタンスG1 と
コンダクタンスG2 の接続点は高速オペアンプAの非反
転入力端子に接続されている。高速オペアンプAの出力
端子にはコンダクタンスG3 とコンダクタンスG4 が直
列に接続されておりこのコンダクタンスG3 とコンダク
タンスG4 の接続点は、前記高速オペアンプAの反転入
力端子および前述したプローブ7の中心電極に接続され
ている。GX ,jBX は皮膚のコンダクタンスとサセプ
タンスである。jB4 はプローブ7ケーブル7aのサセ
プタンス( 容量性) である。なお前述した高速オペアン
プAの入力側に接続されたサセプタンスjB2 は前記サ
セプタンスjB4 とバランスをとるためのサセプタンス
である。
E1,オペアンプAの出力電圧をE2とする。オペアンプ
Aの反転、非反転入力端子の電圧は仮想的に短絡( Vir
tualShort)の状態にあり同電位であるからこれをそれ
ぞれEとする。 (以下、余白とする)
用するアドミッタンス電圧変換回路の第2の実施例を示
す回路図である。図において発振器1は前述と同様な正
弦波源(例えば100KHz)であり、Aは高速オペア
ンプである。コンダクタンスG1 ,G2 ,サセプタンス
jB2 の接続は前述の実施例と同様である。高速オペア
ンプAの出力端子にはコンダクタンスG4 ,G5 の直列
回路が接続されており、コンダクタンスG4 ,G5 の接
続点は高速オペアンプAの反転入力端子に接続されてい
る。GX , jBX は皮膚のコンダクタンスとサセプタン
スであり、jB4 はプローブ7ケーブル7aのサセプタ
ンス(容量性)である。高速オペアンプAの反転入力端
子はさらにコンダクタンスG3 を介して前記発振器1の
出力端に接続されている。高速オペアンプAの入力側に
接続されたサセプタンスjB2 は前記サセプタンスjB
4 とバランスをとるためのサセプタンスである。前述と
同様高速オペアンプAの各入力端子をそれぞれEとして
図中の節点AとBにキルヒホフ(Kirchhoff )の電流則
を適用する。 (以下、余白とする)
用するコンダクタンス分離回路の第1の実施例を示す回
路図である。この回路3によるコンダクタンス成分の分
離は、前記アドミッタンス電圧変換回路2または2’の
出力電圧E0 のうちコンダクタンス GX に基く成分 E1G
X /(G1+G2+jB2)を分離して GX に比例した電圧をとり出
すことによりなされる。そのためにこの成分が皮膚に印
加される高周波信号Eと同じ位相をもつことを利用し
て、EとE0 の瞬時値の積を作りその平均値をとる。 (以下、余白とする)
用するコンダクタンス分離回路の第2の実施例を示す回
路図である。この回路3' を用いてコンダクタンス成分
の分離は前記アドミッタンス電圧変換回路2または2’
の 出力電圧E0 のうちコンダクタンス GX に基く成分
E1GX /(G1+G2+jB2)を分離して GX に比例した電圧をと
り出すことができる。この回路3' は、e の位相θ= ω
t-φが 0≦θ≦πのときオン、π≦θ≦ 2πのときオフ
となるスイッチで、 e0 を断続し、その結果を平均して
GX に比例した電圧を得る。
実施例を示す回路図である。この回路は図3に示したコ
ンダクタンス測定装置で使用することができる最も簡易
なGX の分離回路である。GX の分離の際、BX の影響
が少し位残っていても良いときは、前述の乗算回路、ス
イッチング回路、積分回路等の代わりに検波回路を用い
分離することができる。E1の絶対値とE2の絶対値を検波
回路を用いて取り出しその差をとる。
の割合を示す。GX と同じ大きさのBX による誤差率は
B2/(G1+G2) である。プローブのケーブル容量を約 100
pF,B2=63 μS(f=100KHz) とするとG1=G2=1mS
( 抵抗として1KΩ) に選べば B2/(G1+G2) ≒3%とする
ことができる。
使用して、従来装置のように、ブリッジを使用していな
いから従来の装置と比較して、広範囲の皮膚コンダクタ
ンス値に対して出力の直線性が優れている。前記回路
は、演算増幅器を使用して、プローブから皮膚に加わる
測定電圧は皮膚アドミッタンスの大きさにかかわらず一
定に保たれるようにしてある。変換回路の差動入力端子
間は、Virtual Short のため皮膚アドミッタンスGX ,
Bx に依らず一定電圧Eに保たれる。このことは、皮膚
のように非直線性の電圧電流特性をもつ対象の測定では
極めて重要なことである。さらにまた簡単なオペアンプ
による変換回路のためほとんど調整不要であり、製品毎
のバラツキが小さい。また変換回路のオペアンプの性能
が許す範囲で、測定周波数の切替えが容易となる。
ブロック図である。
ブの実施例を示す図である。
ッタンス電圧変換回路の第1の実施例を示す回路図であ
る。
ッタンス電圧変換回路の第2の実施例を示す回路図であ
る。
クタンス分離回路の第1の実施例を示す回路図である。
クタンス分離回路の第2の実施例を示す回路図である。
クタンス分離回路の第3の実施例を示す回路図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 高周波発振器と、 一端が生体の一部に他端が基準電位と生体の他部に接触
させられ前記発振器の出力を印加するプローブと、 一方の差動入力端子に前記発振器の出力が接続され, 他
方の差動入力端子に出力端からの帰還回路と前記プロー
ブの一端が接続され出力端に前記生体のアドミッタンス
に相当する電圧を出力するアドミッタンス電圧変換回路
と、 前記アドミッタンス電圧変換回路の出力電圧からコンダ
クタンス成分を分離するコンダクタンス分離回路と、 前記分離されたコンダクタンス成分を出力する出力回路
とから構成されている生体のコンダクタンス測定装置。 - 【請求項2】 前記アドミッタンス電圧変換回路の差動
入力端子の電圧は、前記プローブに接続されるアドミッ
タンスが変化しても一定の電圧に保たれるように前記回
路とプローブが接続されている請求項1記載の生体のコ
ンダクタンス測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8281450A JP3043634B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 生体のコンダクタンス測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8281450A JP3043634B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 生体のコンダクタンス測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1099288A JPH1099288A (ja) | 1998-04-21 |
JP3043634B2 true JP3043634B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=17639354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8281450A Expired - Lifetime JP3043634B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 生体のコンダクタンス測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3043634B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO313534B1 (no) * | 1999-06-01 | 2002-10-21 | Hanne Storm | Apparat og fremgangsmåte for overvåkning og fremgangsmåte for styring av et varselsignal |
CN101983329A (zh) | 2008-04-01 | 2011-03-02 | 国立大学法人丰桥技术科学大学 | 辨别过滤装置、对象辨别方法、以及辨别过滤装置的过滤器的设计方法 |
US9687169B2 (en) * | 2011-12-08 | 2017-06-27 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | System, controller, and method for determining conductance of an object |
-
1996
- 1996-10-02 JP JP8281450A patent/JP3043634B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1099288A (ja) | 1998-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3907353B2 (ja) | 生体インピーダンス測定装置 | |
US8036841B2 (en) | Measuring method and apparatus for potentiometric measuring probes | |
US5738107A (en) | Measurement of moisture content in skin | |
KR101674580B1 (ko) | 생체 신호를 측정하는 장치 및 방법 | |
US20150051505A1 (en) | Device for measuring impedance of biologic tissues including an alternating current (ac) coupled voltage-to-current converter | |
JP2001070273A5 (ja) | ||
JPH06501316A (ja) | 集積可能な導電率測定装置 | |
Degen et al. | Continuous Monitoring of Electrode--Skin Impedance Mismatch During Bioelectric Recordings | |
JP2003028900A (ja) | 非接触電圧測定方法およびその装置 | |
JP2001224568A (ja) | 体内脂肪量測定装置 | |
JP2007082700A (ja) | 口腔内唾液量測定装置 | |
CN108990411B (zh) | 利用电压施加电极和电流检测电极来测定皮肤含水度的皮肤测定装置 | |
JP3043634B2 (ja) | 生体のコンダクタンス測定装置 | |
JP2001037735A (ja) | 生体インピーダンス測定装置 | |
KR101809481B1 (ko) | 전압 인가 전극과 전류 검출 전극을 이용하여 피부 수분도를 측정하는 피부 측정장치 | |
JPS5928646A (ja) | 皮膚水分含有量の測定方法およびその装置 | |
US3706030A (en) | Electronic particle detector of the coulter type having conductivity change independence circuitry | |
CN110547798A (zh) | 半导体装置、测量***以及测量方法 | |
EP1635450A1 (en) | Signal demodulation circuit having operational amplifier with disable function | |
JP7462141B2 (ja) | 測定装置、電子機器、演算処理方法、およびプログラム | |
JP2000271101A (ja) | 生体インピ−ダンス測定装置 | |
KR20070006020A (ko) | 다중 주파수를 이용하는 2극식 체지방 측정 기술 | |
US9936893B2 (en) | Device for detecting electric potentials | |
JP2022191843A (ja) | 測定装置、電子機器、演算処理方法、およびプログラム | |
RU2000117324A (ru) | Устройство для измерения активной и емкостной составляющих импеданса биологических тканей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080310 Year of fee payment: 8 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080310 Year of fee payment: 8 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110310 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110310 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120310 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120310 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130310 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140310 Year of fee payment: 14 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |