一种食道阻抗检测电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种食道阻抗检测电路，包括MCU控制器、激励信号发生电路、信号处理电路和通道切换电路，MCU控制器包括通道切换逻辑单元；MCU控制器第一输出端连接激励信号发生电路输入端，激励信号发生电路激励信号输出端连接通道切换电路激励信号输入端，激励信号发生电路的触发信号输出端连接信号处理电路触发信号输入端，通道切换逻辑单元输出端连接通道切换电路控制端，通道切换电路与食道阻抗检测导管连接，通道切换电路输出端连接信号处理电路阻抗信号输入端，信号处理电路输出端连接MCU控制器输入端，食道阻抗检测导管的阻抗信号输入端连接有上拉电阻。该实用新型专利技术具有成本低，功耗小，检测速度高，可扩展性强的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种食道阻抗检测电路。
技术介绍
食道pH-阻抗检测是一种针对胃食管反流病(GERD)的一种辅助检测方法，胃食管反流病(GERD)是一种临床常见的慢性、易复发的消化动力障碍性疾病，是指胃或十二指肠内容物反流到食管，引起多种并发症，损害了患者的生活质量。最常见的临床症状是烧心、胸骨后疼痛和反酸。严重的胃食管反流患者还会出现食管外症状，表现为慢性咽炎、声音嘶哑、气管炎、哮喘等，临床上常误诊为支气管炎、肺炎或哮喘，导致长期的误诊和误治。现在常见的阻抗检测是通过外部的专用阻抗采集芯片来实现，此专用芯片一种高精度阻抗数字直接变换系统，主要是由频率发生器和一个片上模数转换器(ADC)组成，频率发生器可以产生特定频率的信号激励外部复阻抗，复阻抗的响应信号由片上模数转换器(ADC)采样后，再通过片上上数字信号处理器进行离散傅立叶变换(DFT)。在每个输出频率，离散傅立叶变换(DFT)运算处理后都会返回一个实值(R)和虚值(I)，此方法成本高，功耗大，检测速度低，可扩展性差。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的是提供一种成本低，能快速检测食道阻抗值的食道阻抗检测电路。为了实现本技术的上述目的，本技术提供了一种食道阻抗检测电路，包括MCU控制器、激励信号发生电路、信号处理电路和通道切换电路，所述MCU控制器包括通道切换逻辑单元；所述MCU控制器第一输出端连接所述激励信号发生电路输入端，所述激励信号发生电路激励信号输出端连接所述通道切换电路激励信号输入端，所述激励信号发生电路的触发信号输出端连接所述信号处理电路触发信号输入端，所述通道切换逻辑单元输出端连接所述通道切换电路控制端，所述通道切换电路与食道阻抗检测导管连接，实现信号双向传输，所述食道阻抗检测导管的阻抗信号输入端连接有上拉电阻，利用通道切换电路使不同的食道阻抗与上拉电阻形成通路，所述通道切换电路输出端连接所述信号处理电路阻抗信号输入端，所述信号处理电路输出端连接所述MCU控制器输入端；所述MCU控制器输出方波信号给到所述激励信号发生电路，该激励信号发生电路将该方波信号转换成正弦波信号后通过通道切换电路输出到食道阻抗检测导管中的阻抗元件和上拉电阻形成闭环，所述信号处理电路接收通道切换电路输出的导管中阻抗元件的阻抗信号，激励信号发生电路触发所述信号处理电路对阻抗信号进行处理，所述信号处理电路将处理过后的阻抗信号发送至所述MCU控制器中进行模数转换，得到阻抗值。该食道阻抗检测电路中激励信号经过通道切换电路与食道阻抗和上拉电阻形成通路，通过食道阻抗的变化，使该激励信号产生不同的衰减来进行阻抗的测量，检测到的阻抗信号被发送至信号处理电路，同时信号处理电路受到触发信号的作用，触发其对接收到阻抗信号进行滤波等处理，然后再由MCU控制器对处理过后的阻抗信号进行模数转换，从而得到阻抗值。因在检测食道阻抗时，需检测食道内不同位置的阻抗，因此食道阻抗检测导管通常需要采用多个通道来对食道内不同位置的阻抗进行检测，采用通道切换逻辑单元和通道切换电路来对食道阻抗检测导管的每个通道进行阻抗值采集，从而更加全面、准确的得到实时阻抗值。该食道阻抗检测电路结构简单，生产成本低，且能快速准确的检测到食道阻抗值。进一步的，所述MCU控制器还包括激励方波发生器和模拟数字转换器，所述激励信号发生电路包括方波-锯齿转换电路、锯齿波-正弦波转换电路，所述信号处理电路包括反转电路、全波采集电路和滤波电路；所述激励方波发生器输出端连接所述方波-锯齿转换电路输入端，所述方波-锯齿转换电路第一输出端连接所述锯齿波-正弦波转换电路第一输入端，所述方波-锯齿转换电路第二输出端连接所述全波采集电路第一输入端，所述锯齿波-正弦波转换电路输出端连接所述通道切换电路激励信号输入端，所述通道切换电路输出端连接所述反转电路阻抗信号输入端，所述反转电路的正相信号输出端连接所述全波采集电路第二输入端，所述反转电路反相信号输出端连接所述全波采集电路第三输入端，所述全波采集电路输出端连接所述滤波电路输入端，所述滤波电路输出端连接所述模拟数字转换器输入端。MCU控制器的激励方波发生器输出方波信号经过方波-锯齿波转换电路转换成锯齿波，然后经由锯齿波-正弦波转换电路转换为正弦波。通过反转电路输出一个正相的正弦波，同时又输出一个反相的正弦波，从而得到2个相位相差180°的正弦波，方波-锯齿转换电路触发全波采集电路对这两个相位相差180°的正弦波进行采样，只保留各自上半周波形，得到一个全波，再由滤波电路对全波进行滤波得到我们的模拟信号，然后经由模拟-数字转换器对模拟信号进行模数转换，得到实时阻抗值，这使得最终得到的阻抗值更加准确。进一步的，所述激励信号发生电路还包括偏置钳位电路，所述偏置钳位电路输出端连接至所述锯齿波-正弦波转换电路第二输入端。偏置钳位电路对锯齿波-正弦波转换电路转换的正弦波进行电压偏置以及钳位。进一步的，所述方波-锯齿转换电路包括场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第一运算放大器和第二运算放大器；所述场效应管的栅极连接所述激励方波发生器输出端，其源极接地，其漏极通过所述第二电阻连接至所述第一运算放大器反相端，所述第一运算放大器的反相端通过所述第一电阻连接至电源，所述第一运算放大器的正相端通过所述第三电阻连接至电源，通过所述第四电阻接地，所述第一运算放大器的反相端连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第五电阻和第六电阻串联后并联于所述第一电容的两端，所述第五电阻和第六电阻之间的连接点处连接所述第二电容的一端，所述第二电容另一端接地，所述第一运算放大器输出端连接所述锯齿波-正弦波转换电路(的输入端，所述第二运算放大器的正相端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的反相端连接电源，其输出端连接所述全波采集电路输入端。该方波-锯齿转换电路能准确快速的将MCU控制器发出的方波转换为锯齿波，且结构简单，生产成本低，便于推广。进一步的，所述锯齿波-正弦波转换电路包括第三电容、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三运算放大器和第四运算放大器；所述第三电容一端连接所述方波-锯齿转换电路第一输出端，所述第三电容另一端连接所述第三运算放大器的正相端，所述第三运算放大器的正相端通过所述第八电阻连接至电源，其反相端通过所述第九电阻连接至电源，其基准端连接至所述第四运算放大器的反相端，其输出端连接所述第十电阻的一端，所述第十电阻的另一端连接所述第四运算放大器正相端，所述第四运算放大器的正相端连接所述通道切换电路输出端，第四运算放大器的反相端和输出端相连接。该锯齿波-正弦波转换电路能准确快速的将锯齿波转换为正弦波，且结构简单，生产成本低，便于推广。进一步的，所述反转电路包括第五运算放大器、第六运算放大器、第十一电阻和第十二电阻；所述第五运算放大器的正相端连接所述通道切换电路输出端，其反相端与其输出端连接，其输出端连接两条支路，一条连接所述全波采集电路第二输入端，另一条通过所述第十一电阻连接至所述第六运算放大器的反相端，所述第六运算放大器的正相端连接至电源，其反相端本文档来自技高网...

【技术保护点】
食道阻抗检测电路，其特征在于：包括MCU控制器(1)、激励信号发生电路(2)、信号处理电路(3)和通道切换电路(4)，所述MCU控制器(1)包括通道切换逻辑单元(1‑3)；所述MCU控制器(1)第一输出端连接所述激励信号发生电路(2)输入端，所述激励信号发生电路(2)激励信号输出端连接所述通道切换电路(4)激励信号输入端，所述激励信号发生电路(2)的触发信号输出端连接所述信号处理电路(3)触发信号输入端，所述通道切换逻辑单元(1‑3)输出端连接所述通道切换电路(4)控制端，所述通道切换电路(4)与食道阻抗检测导管连接，实现信号双向传输，所述食道阻抗检测导管的阻抗信号输入端连接有上拉电阻(R)，利用通道切换电路(4)使不同的食道阻抗与上拉电阻(R)形成通路，所述通道切换电路(4)输出端连接所述信号处理电路(3)阻抗信号输入端，所述信号处理电路(3)输出端连接所述MCU控制器(1)输入端。

【技术特征摘要】
1.食道阻抗检测电路，其特征在于：包括MCU控制器(1)、激励信号发生电路(2)、信号处理电路(3)和通道切换电路(4)，所述MCU控制器(1)包括通道切换逻辑单元(1-3)；所述MCU控制器(1)第一输出端连接所述激励信号发生电路(2)输入端，所述激励信号发生电路(2)激励信号输出端连接所述通道切换电路(4)激励信号输入端，所述激励信号发生电路(2)的触发信号输出端连接所述信号处理电路(3)触发信号输入端，所述通道切换逻辑单元(1-3)输出端连接所述通道切换电路(4)控制端，所述通道切换电路(4)与食道阻抗检测导管连接，实现信号双向传输，所述食道阻抗检测导管的阻抗信号输入端连接有上拉电阻(R)，利用通道切换电路(4)使不同的食道阻抗与上拉电阻(R)形成通路，所述通道切换电路(4)输出端连接所述信号处理电路(3)阻抗信号输入端，所述信号处理电路(3)输出端连接所述MCU控制器(1)输入端。2.根据权利要求1所述的食道阻抗检测电路，其特征在于：所述MCU控制器(1)还包括激励方波发生器(1-1)和模拟数字转换器(1-2)，所述激励信号发生电路(2)包括方波-锯齿转换电路(2-1)、锯齿波-正弦波转换电路(2-2)，所述信号处理电路(3)包括反转电路(3-1)、全波采集电路(3-2)和滤波电路(3-3)；所述激励方波发生器(1-1)输出端连接所述方波-锯齿转换电路(2-1)输入端，所述方波-锯齿转换电路(2-1)第一输出端连接所述锯齿波-正弦波转换电路(2-2)第一输入端，所述方波-锯齿转换电路(2-1)第二输出端连接所述全波采集电路(3-2)第一输入端，所述锯齿波-正弦波转换电路(2-2)输出端连接所述通道切换电路(4)激励信号输入端，所述通道切换电路(4)输出端连接所述反转电路(3-1)阻抗信号输入端，所述反转电路(3-1)的正相信号输出端连接所述全波采集电路(3-2)第二输入端，所述反转电路(3-1)反相信号输出端连接所述全波采集电路(3-2)第三输入端，所述全波采集电路(3-2)输出端连接所述滤波电路(3-3)输入端，所述滤波电路(3-3)输出端连接所述模拟数字转换器(1-2)输入端。3.根据权利要求2所述的食道阻抗检测电路，其特征在于：所述激励信号发生电路(2)还包括偏置钳位电路(2-3)，所述偏置钳位电路(2-3)输出端连接至所述锯齿波-正弦波转换电路(2-2)第二输入端。4.根据权利要求2所述的食道阻抗检测电路，其特征在于：所述方波-锯齿转换电路(2-1)包括场效应管(Q)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一运算放大器(U1)和第二运算放大器(U2)；所述场效应管(Q)的栅极连接所述激励方波发生器(1-1)输出端，其源极接地，其漏极通过所述第二电阻(R2)连接至所述第一运算放大器(U1)反相端，所述第一运算放大器(U1)的反相端通过所述第一电阻(R1)连接至电源，所述第一运算放大器(U1)的正相端通过所述第三电阻(R3)连接至电源，通过所述第四电阻(R4)接地，所述第一运算放大器(U1)的反相端连接所述第一电容(C1)的一端，所述第一电容(C1)的另一端连接所述第一运算放大器(U1)的输出端，所述第五电阻(R5)和第六电阻(R6)串联后并联于所述第一电容(C1...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯地艮，刘江，胡人友，
申请(专利权)人：重庆金山科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50