人体通常有40%至60%的脂肪存储在皮下组织,因而皮下脂肪厚度可以作为人体脂肪含量的指标。脂肪堆积过多会导致肥胖,肥胖会引进高血压、冠心病等一系列疾病,是健康的头号杀手。并且由于人体内脏脂肪和皮下脂肪分布不同,会引起不同的患病风险,所以检测内脏脂肪和皮下脂肪含量,在临床疾病的诊断方面具有非常重要的意义。而测量皮下脂肪厚度既可以满足健康需求,也可以满足大众健身和减肥等特殊需要。本论文根据实际需求设计了一款基于超声的测量人体皮下脂肪厚度的仪器(以下简称:脂肪仪),主要研究内容为以下几个方面:(1)通过调查研究相关背景和意义,分析了人体皮下组织的特性,介绍了国内外现有的测量人体脂肪含量的常见方法,最终确定了使用超声脉冲反射法的测量原理。(2)介绍了脂肪仪硬件电路的设计,包括单片机和传感器的选择,通过高压激励电路实现高电压脉冲激励超声探头发出超声波,通过三级放大电路实现对超声波回波的放大并使单片机产生中断,通过运放电路实现对压力薄膜传感器捕捉到的压力信号进行放大,以及电源模块、显示模块和蓝牙模块的设计,实现了脂肪仪的硬件功能。(3)介绍了软件编译工具和软件构成,设计了软件功能,提出了皮脂厚度检测算法,完成了代码编写,实现了测量和显示功能。最后通过离体猪肉实验,对检测结果进行了验证,并确定了对于被测部位的压力阈值。(4)进行了整机测试和外观结构设计,证明了本设计的仪器具有较好的重复性、稳定性和一致性,其功耗也满足可以长时间测量的需求;设计了脂肪仪外壳和超声探头与压力传感器之间的传动结构,实现了通过压力薄膜传感器捕捉超声探头施加在被测部位的压力。(5)介绍了人体实验,包括实验设计,实验原理,实验仪器等,对本文设计的脂肪仪测量人体皮下脂肪厚度的准确性进行了分析,最后对不同BMI分组人群的皮脂厚度进行了统计和分析。