芯海科技（股票代码：688595）在可穿戴健康测量领域再度发力。继高精度全场景PPG AFE芯片CS1262之后，最近又推出一款BIA AFE新品：CS1253。该芯片的核心卖点在于高分辨率、多档频率、多种激励幅度、宽裕动态范围，并且能够实现接触阻抗测量。

近年来，半导体与传感器技术飞速进步，智能可穿戴设备作为传统医疗设备的有效补充，凭借佩戴舒适、即时检测、无创监护等优势，在健康消费市场中迅速普及。

在体脂测量领域，QYR（恒州博智）数据显示，去年全球体脂测量设备销售额已达5亿美元，预计到2028年将增长至8.1亿美元，年复合增长率达到7%（2022-2028）。这一增速相当可观。

那么，BIA究竟是什么？

BIA全称为Bioelectric Impedance Analysis，即生物电阻抗分析法。简单来说，就是通过向人体施加安全的微电流，测量生物阻抗，从而分析人体组成成分——如脂肪、肌肉、体液的比例。这是一种低成本、非侵入式的体脂测量技术。

其原理也十分直观：当微电流经电极片流入人体时，脂肪含量越高，测得的生物电阻越大；脂肪含量越低，电阻越小。通过精准的阻抗测量，再配合科学的算法，即可计算出人体内的体液、肌肉和脂肪等组织成分。

人体成分的主要构成

目前市场上的非医疗级体脂测量设备，主力仍为专业人体成分分析仪和家用体脂秤。这些设备让普通用户能够持续监测体脂与健康状况，并根据结果调整饮食与运动，确实具有实用价值。

但问题在于，分析仪和体脂秤体积大、重量重，不便随身携带，无法随时随地进行测量。而智能穿戴式设备——如手表、手环、TWS耳机、眼镜等——形态多样、尺寸紧凑、外观设计灵活，正好能够弥补这一空白。

当然，可穿戴设备对健康测量精度的要求越来越高，同时还要兼顾低功耗、长续航，适应多种测量环境，防止误操作，并支持自动升级。这些挑战不容忽视。

芯海科技此次发布的CS1253，在性能指标上已达到业界一流水平。更重要的是，它不仅是一颗芯片，还提供了从芯片到算法再到SDK包的完整解决方案。客户可快速开发出性能最佳的穿戴式体脂测量产品，真正成为用户的私人健康管家。

CS1253的特性与功能

CS1253产品框图

CS1253内部集成了一个ADC信号链和一个人体阻抗测量模块（BIM）。ADC信号链包含输入MUXP/MUXN、可编程低噪声增益放大器（PGA）、Sigma-Delta ADC和数字滤波器。MUXP/MUXN提供3个内部输入通道，PGA与ADC支持多种增益选择，因此能够实现多电极、多频率、多幅度的人体阻抗测量。

具体而言，支持4电极测量，频率可选5K/10K/25K/50K/100K/250K/500KHz共7档，幅度也有5种选择。不仅能测量阻抗绝对值与相角，还能测量接触阻抗。自动循环测量、手动测量、自动测量单指令切换等功能一应俱全。

ADC性能表现出色：24bit高分辨率，输出速率从低速到1280Hz共8档可选；128倍增益下有效位可达19.5bits；失调误差仅±100uV，增益误差-1%；PSRR达到95dB，CMRR达到100dB。这样的性能有力保障了终端产品的测量精度。

BIM模块同样实力不俗：在人体阻抗范围200Ω至2kΩ下，非线性误差仅为0.5%；非平衡接触阻抗下的阻抗接触误差可控制在1%以内。

另一个亮点是自研的接触阻抗测量算法。通过芯片内部电路配置，在测量人体阻抗的同时，可同步量化电极与人体之间的接触阻抗。利用这一量化数据，能够对测量结果进行精准判断与补偿，从而提升测量准确性，优化用户体验。

此外，CS1253还集成了自动测量时序引擎。它可根据用户配置自动切换测量通道与频率，进行循环测量，从而大幅减少主控芯片的参与时间。不同测量方式的耗时缩短，也有助于降低因人体自身变化带来的测量误差。

接口方面，支持SPI和IIC。IIC兼容标准、快速和快速+全模式；SPI最高支持4MHz；IO管脚电压支持1.8V至3.3V。这些特性对智能穿戴产品而言，适配性已相当全面。

CS1253的精简外部电路

值得关注的是，CS1253的外围电路非常精简，仅需8颗电容加3颗电阻。这能有效节省布板空间，帮助客户构建具有竞争力的成本优势，同时释放更多产品外观设计的创意空间，为消费者带来更多惊喜。

芯海科技自2009年起便深耕健康测量芯片与解决方案，产品已广泛应用于小米、海尔、联想、乐心、香山、荣耀等众多知名品牌，健康测量产品的市占率长期处于行业领先地位，也是国内率先推出八电极人体分析仪核心芯片及解决方案的厂商。

展望未来，随着国民收入与生活水平持续提升，大健康产业市场规模将十分可观。芯海科技将继续深耕健康测量领域，在PPG、BIA、ECG等方向上精益求精，从芯片到结构到算法，构建完整系统工程，保持业界领先能力，助力更多合作伙伴打造更优质的爆款产品。