近日，芯海科技（股票代碼：688595）針對可穿戴健康測量市場，繼高精度全場景PPG AFE芯片CS1262之后，再次全新推出一顆具有高分辨率、多檔頻率、多激勵幅度、寬裕動態(tài)范圍及接觸阻抗可測量的BIA AFE新品：CS1253。

隨著科技進(jìn)步，受益于半導(dǎo)體和傳感器技術(shù)的創(chuàng)新突破，智能可穿戴式健康測量設(shè)備作為傳統(tǒng)醫(yī)院用醫(yī)療設(shè)備的延伸，憑借穿戴舒適、即時檢測和無創(chuàng)監(jiān)護(hù)等產(chǎn)品優(yōu)勢，在健康測量消費(fèi)市場領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和迅猛發(fā)展。

而在體脂測量領(lǐng)域，根據(jù)QYR（恒州博智）的統(tǒng)計及預(yù)測，去年全球體脂測量設(shè)備市場銷售額達(dá)到5億美元，預(yù)計2028年將達(dá)到8.1億美元，年復(fù)合增長率（CAGR）為7%（2022-2028）。

什么是BIA？

BIA（Bioelectric Impedance Analysis，生物電阻測量法）是一種通過向人體施加交流電以測量生物阻抗，進(jìn)而分析人體組成及評估健康狀況的低成本、非侵入式體脂測量技術(shù)。

當(dāng)安全范圍內(nèi)微電流通過電極片流入人體，如果人體脂肪率高，則測量的生物電阻較大，反之若人體脂肪率低，則測量生物電阻較小。經(jīng)過精準(zhǔn)的生物電阻抗測量，可以通過科學(xué)算法精準(zhǔn)得出人體的體液、肌肉及脂肪組織的成分結(jié)果。

人體成分的主要構(gòu)成

目前市場上，非傳統(tǒng)醫(yī)療場景的體脂測量設(shè)備主要以專業(yè)人體成分分析儀和家用體脂秤為主。人體成分分析儀和體脂秤的誕生，幫助人們持久地監(jiān)測自身的體脂和健康狀態(tài)，從而指導(dǎo)人們根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，通過合理飲食和科學(xué)鍛煉，擁有健康生活。

但是，人體成分分析儀及體脂秤等設(shè)備受限于本身的體積及重量，難以隨身攜帶，不便于隨時隨地的即時測量。而智能穿戴式體脂測量設(shè)備，如智能手表/手環(huán)、TWS耳機(jī)、眼鏡等，擁有豐富的終端產(chǎn)品形態(tài)，在尺寸、重量和外觀設(shè)計上可以很好地滿足以上需求。

智能可穿戴設(shè)備在健康測量精度上要求越來越高，同時還要求提供低功耗的超長待機(jī)、能夠適配各類測量環(huán)境、具備防止誤操作及應(yīng)用程序自動升級等功能。

對此，芯海科技精心研發(fā)的BIA AFE新品CS1253，性能指標(biāo)達(dá)到業(yè)界一流水平，同時提供從芯片到算法、SDK包的整體解決方案，能夠幫助客戶的智能可穿戴式測脂設(shè)備達(dá)到最佳性能和快速商用，使之成為人們最值得依賴的私人健康衛(wèi)士。

CS1253特性及功能簡介

CS1253產(chǎn)品框圖

CS1253包括一個ADC信號鏈和人體阻抗測量模塊（BIM）。其中，ADC信號鏈包括有輸入MUXP/MUXN，可編程低噪聲增益放大器（PGA）及一個Sigma-Delta ADC及數(shù)字濾波器Digital Filter。MUXP/MUXN具有3個內(nèi)部輸入通道，PGA和ADC具備多種增益選擇，可支持多電極、多頻率、多幅度的人體阻抗測量。

實(shí)現(xiàn)靈活BIA測量。支持4電極測量、支持5K/10K/25K/50K/100K/250K/500KHz多檔頻率可選、支持5種幅度測量、支持阻抗絕對值和相角測量、支持接觸阻抗測量、自動循環(huán)測量、手動測量和自動測量單指令切換。

配備高性能ADC。具有24bit高分辨率，輸出速率8檔可選，最高可達(dá)1280HZ、128倍增益下可達(dá)19.5bits高有效位、失調(diào)誤差±100uV、增益誤差-1%、PSRR達(dá)到95dB，100dB的CMRR，優(yōu)良的ADC性能可幫助終端產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測量。

配備高性能BIM模塊。在人體阻抗范圍200歐~2K歐下的非線性誤差僅為0.5%，非平衡接觸阻抗下的阻抗接觸誤差可做到1%。

自研接觸阻抗測量算法。可通過芯片內(nèi)部電路配置，在測量人體阻抗時，同步量化電極和人體的接觸阻抗。通過接觸阻抗的量化，對測量阻抗進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷，補(bǔ)償，從而增加測量準(zhǔn)確性，提高用戶體驗。

集成自動測量時序引擎。內(nèi)部集成一個測量時序引擎，可以按照用戶的配置自動切換測量通道及測量頻率，進(jìn)行循環(huán)測量。極大減小了主控的參與時間。將不同方式測量時間縮短，減少由于人體本身原因造成的測量誤差。

豐富的對外接口。CS1253支持SPI和IIC接口，其中IIC支持標(biāo)準(zhǔn)、快速及快速+全模式，SPI最大可支持4Mhz，IO管腳電壓支持1.8V~3.3V，全方位助力智能穿戴式產(chǎn)品。

CS1253的精簡外部電路

除此之外，CS1253僅需8顆電容+3顆電阻的精簡外部電路，能夠有效節(jié)省布板空間，可以幫助客戶構(gòu)建有競爭力的成本優(yōu)勢，釋放更具個性和創(chuàng)意的終端產(chǎn)品外觀設(shè)計，帶給消費(fèi)者更多驚喜。

自2009年以來，芯海科技健康測量芯片及解決方案廣泛應(yīng)用于小米、海爾、聯(lián)想、樂心、香山、榮耀等眾多知名品牌廠商的終端產(chǎn)品當(dāng)中，健康測量產(chǎn)品市占率長期以來在業(yè)界內(nèi)獨(dú)占鰲頭，是國內(nèi)率先推出八電極人體分析儀核心芯片及解決方案提供商。

未來，隨著國民經(jīng)濟(jì)和人們生活水平的不斷提升，大健康產(chǎn)業(yè)擁有萬億級藍(lán)海市場。對此，公司將持續(xù)深耕健康測量領(lǐng)域，在PPG、BIA、ECG等健康測量領(lǐng)域精益求精，構(gòu)建從芯片到結(jié)構(gòu)到算法的系統(tǒng)工程，保持業(yè)界領(lǐng)先能力，助力更多商業(yè)伙伴打造更優(yōu)質(zhì)的爆款產(chǎn)品。