阻抗测量中的万能法宝

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谁不知道欧姆定律？


      对于直流电压来说，它表述为通过导体两点之间的电流与这两点之间的电压成正比。换言之，导体的电阻是恒定的，与电流无关。对于交流电压来说，情况则完全改变了，而且变得更加复杂。电阻变为阻抗，其定义为电压与电流在频域中的比率。幅度（或实部）代表电压和电流之间的比率，而相位（或虚部）则是电压与电流之间的相移值。


      在医疗行业中有许多应用阻抗测量的用例。该技术可用于广泛的应用，例如获取某些特定人体参数、检测疾病或分析血液或唾液等人体液体。虽然这些应用的共同之处是进行阻抗测量，但每个应用又都有各自的一系列关键要求。


     ADI 开发了一个称为 AD594x 系列的新型阻抗测量芯片。该芯片非常精确，并具有多种功率模式，可实现按需测量或连续测量。在本文中，您将了解该芯片的特性及其主要应用。


       用芯片做阻抗测量的技术相对较新。大约 15 年前，ADI 公司推出了AD5933/AD5934，这是首个阻抗分析芯片系列。第二代产品 ADuCM350 于 2015 年推出。这两个系列目前仍在大量销售，但对于目前更新的应用来说，它们并不总是最佳解决方案。随着可穿戴设备和电池供电系统成为发展趋势，主要挑战是在尽可能小的外形尺寸内满足所需的性能水平，并且功耗极低。AD594x 旨在支持当今的可穿戴市场，并满足所有关键要求，包括高精度、小尺寸和低功耗。


      AD594x（图1）是一款多功能阻抗分析仪，专为医疗和工业类应用量身定制。该模拟前端完全可配置，可以进行修改以支持各种不同的用例，包括皮肤电活动 (EDA) 或皮肤电反应 (GSR)、身体阻抗分析、水分测量和生化测量。本文重点介绍与医疗相关的应用，但 AD594x 也可用于工业应用，如有毒气体分析、PH 值测量、电导率或水质测量。

图1. AD594x的高级功能框图