无标定热电偶系统技术方案

本发明专利技术提供了包括多路复用器的设备，所述多路复用器具有第一输出端和多个第一输入端，接收模拟输入信号和模拟反馈信号，并且循环和交替地选择所述信号来以顺序信号分组传输到所述第一输出端。所述设备还包括具有第二输出端和连接至所述多路复用器的第一输出端的第二输入端的放大电路，所述放大电路以所选择的增益放大与所述模拟输入信号相对应的信号，以便在所述第二输出端处生成相应的放大模拟信号。电路从初始信号分组中选择所述相应的放大模拟信号的特征，反馈所述特征作为所述模拟反馈信号输入到所述多路复用器，从随后的信号分组中选择所述相应的放大模拟信号的随后的特征，以及调整所述放大电路增益，使得所述模拟反馈信号和所述随后的特征具有相同的幅度。

【技术实现步骤摘要】
无标定热电偶系统
本专利技术整体涉及电路，并且具体地，涉及用于处理热电偶信号的电路。
技术介绍
热电偶信号通常在毫伏甚至微伏的范围内，并且热电偶本身通常具有相对较高的阻抗。低信号电平和高源阻抗这两个因素导致来自热电偶的信号很容易受到噪声影响。此外，尤其是在例如使用热电偶对患者进行关键测量的消融手术等医疗场景中，降低热电偶噪声非常重要，并且通常需要利用源自热电偶的信号得出真实的温度读数。用于补偿或降低热电偶的噪声电平以及用于确保信号有效的方法在本领域中是已知的。例如，Blewett等人的美国专利6,402,742(其公开内容以引用方式并入本文)描述了一种耦合至前列腺和尿道热电偶的温度测量电路。本公开还描述了一种通过交流线路电压操作的控制器，所述交流线路电压通过滤波来降低噪声。Clemow的美国专利8,644,523(其公开内容以引用方式并入本文)描述了一种用于环境噪声降低系统的数字电路布置。这种布置将模拟信号转换为取样速率的N位数字信号并且随后将转换的信号进行数字滤波。McCarthy等人的美国专利9,226,791(其公开内容以引用方式并入本文)描述了一种接口模块，该接口模块可包括从集成导管末端接收数字热电偶信号的输入/输出(I/O)端口。数字信号由模数转换器提供。以引用方式并入本专利申请的文档将被视为本专利申请的整体部分，但不包括在这些并入的文献中以与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突的方式定义的任何术语，而只应考虑本说明书中的定义。
技术实现思路
本专利技术的实施方案提供了设备，该设备包括：多路复用器，所述多路复用器具有第一输出端和多个第一输入端的，所述多路复用器被配置成接收多个模拟输入信号和模拟反馈信号，并且被配置成循环和交替地选择信号来以顺序信号分组传输到第一输出端；放大电路，该放大电路具有第二输出端和连接至多路复用器的第一输出端的第二输入端，并且被配置成以所选择的增益放大与多个模拟输入信号相对应的信号分组中的信号，以便在第二输出端处生成相应的放大模拟信号；以及处理器，该处理器具有连接至放大电路的第二输出端的第三输入端且具有耦合至多路复用器的第一输入端之一的第三输出端，并且包括控制电路，该控制电路被配置成：从初始信号分组中选择相应的放大模拟信号的预定特征；经由第三输出端反馈预定特征作为模拟反馈信号输入到多路复用器；从随后的信号分组中选择相应的放大模拟信号的随后的预定特征；以及调整放大电路的增益，使得模拟反馈信号和随后的预定特征具有相同的幅度。在一个实施方案中，放大电路具有为1的总增益。在一个替代实施方案中，放大电路包含放大器，该放大器具有大于1的增益并且被耦合以接收并放大顺序信号分组。放大电路可包括模数转换器，该模数转换器被耦合以接收并数字化放大的顺序信号分组。该控制电路可被配置成通过分析数字化的放大的顺序信号分组来选择相应的放大模拟信号的预定特征。在另一个替代实施方案中，放大电路包括放大器，该放大器具有小于1的增益并且被耦合以接收与所述多个模拟输入信号相对应的信号分组中的放大信号。在又一个替代实施方案中，该设备包括具有多个热电偶的导管，所述多个热电偶分别生成所述多个模拟输入信号。在本专利技术所公开的实施方案中，预定特征包括相应的放大模拟信号的最大值、平均值和最小值中的一个。本专利技术还提供了一种方法，该方法包括：将具有第一输出端和多个第一输入端的多路复用器配置成接收多个模拟输入信号和模拟反馈信号并且循环和交替地选择信号来以顺序信号分组传输到第一输出端；将具有第二输出端和连接至多路复用器的第一输出端的第二输入端的放大电路配置成以所选择的增益放大与所述多个模拟输入信号相对应的信号分组中的信号，以便在第二输出端处生成相应的放大模拟信号；从初始信号分组中选择相应的放大模拟信号的预定特征；反馈预定特征作为模拟反馈信号输入到多路复用器；从随后的信号分组中选择相应的放大模拟信号的随后的预定特征；以及调整放大电路的增益，使得模拟反馈信号和随后的预定特征具有相同的幅度。结合附图，通过以下对本专利技术实施方案的详细说明，将更全面地理解本公开，其中：附图说明图1是根据本专利技术的实施方案的侵入式医疗手术的示意图；图2A、图2B和图2C示意性地示出根据本专利技术的实施方案的探头的远端；图3为根据本专利技术的实施方案，用于从热电偶接收信号的自动增益电路的示意性框图；图4为根据本专利技术的实施方案，由图3的电路执行的动作的流程图；并且图5为根据本专利技术的替代实施方案，用于从热电偶接收信号的自动增益电路的示意性框图。具体实施方式综述通常，由于例如信号线中引起的噪声和沿信号线的温度变化，来自热电偶的信号可能不准确和/或不稳定。由于热电偶群组可能在物理上紧密接近并且通常处于类似温度下，这种不准确性和/或不稳定性导致在信号之间发生失配并且因此导致温度的误读。本专利技术的实施方案通过经由相同电路处理通常来自热电偶群组的所有信号，克服这些问题，因而确保了所有输出信号均相匹配。电路包括多路复用器，该多路复用器接收多个模拟输入信号和模拟反馈信号，并且该多路复用器将这些信号以信号分组的形式传输到放大电路。放大电路以所选择的增益放大与多个模拟输入相对应的信号分组中的信号，以便生成相应的放大模拟信号。处理器被连接以接收放大的模拟信号。此外，处理器包括控制电路，该控制电路被配置成从初始信号分组中选择放大的模拟信号的最大值并将最大值作为模拟反馈信号反馈到多路复用器。控制电路还被配置成从后模拟信号分组中选择放大的模拟信号的最大值，并且调整放大电路的增益，使得模拟反馈信号和随后的最大值具有相同的幅度。系统描述在以下的描述中，附图中的类似元件由类似数字来标识，并且类似元件可根据需要通过在标识数字后附加字母来进行区分。图1是根据本专利技术的实施方案的使用设备12的侵入式医疗手术的示意图。该手术由医疗专业人员14执行，并且以举例的方式，假设下文的说明中的手术包括人类患者18心脏的心肌16的一部分的消融。然而，应当理解，本专利技术的实施方案并非仅适用于该特定手术，还可以包括基本上任何针对生物组织或非生物材料的手术。为了执行消融，专业人员14使用探头手柄21将探头20插入患者的内腔中，使得探头的远端22进入患者的心脏。远端22包括安装在远端外侧上的电极24，该电极接触心肌上相应的位置。探头20具有近端28。参考图2A、图2B和图2C，以下更详细地描述了探头的远端22。设备12由系统处理器46来控制，该系统处理器位于设备的操作控制台48中。控制台48包括由专业人员14使用以与处理器通信的控件49。在手术期间，处理器46通常利用本领域中已知的任何方法来跟踪探头的远端22的位置和取向。例如，处理器46可使用磁跟踪方法，其中患者18体外的磁发射器在定位于远端中的线圈中产生信号。BiosenseWebster(DiamondBar,CA)所生产的系统使用这种跟踪方法。可将用于处理器46的软件通过例如网络以电子形式下载到处理器。另选地或除此之外，软件可通过非临时性有形介质诸如光学、磁性或电子存储介质提供。通常在屏幕62上患者18心脏的三维表示60上显示远端22的跟踪。为了操作设备12，处理器46与存储器50通信，该存储器具有被处理器用于操作设备的多个模块。因此，存储器50包括温度模块52和消融模块54，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
设备，所述设备包括：多路复用器，所述多路复用器具有第一输出端和多个第一输入端，所述多路复用器被配置成接收多个模拟输入信号和模拟反馈信号并且被配置成循环和交替地选择所述信号来以顺序信号分组传输到所述第一输出端；放大电路，所述放大电路具有第二输出端和连接至所述多路复用器的所述第一输出端的第二输入端，并且被配置成以所选择的增益放大与所述多个模拟输入信号相对应的所述信号分组中的信号，以便在所述第二输出端处生成相应的放大模拟信号；以及处理器，所述处理器具有连接至所述放大电路的所述第二输出端的第三输入端且具有耦合至所述多路复用器的所述第一输入端之一的第三输出端，并且包括控制电路，所述控制电路被配置成：从初始信号分组中选择所述相应的放大模拟信号的预定特征；经由所述第三输出端反馈所述预定特征作为所述模拟反馈信号输入到所述多路复用器；从随后的信号分组中选择所述相应的放大模拟信号的随后的预定特征；以及调整所述放大电路的所述增益，使得所述模拟反馈信号和所述随后的预定特征具有相同的幅度。

【技术特征摘要】
2016.04.06 US 15/0918601.设备，所述设备包括：多路复用器，所述多路复用器具有第一输出端和多个第一输入端，所述多路复用器被配置成接收多个模拟输入信号和模拟反馈信号并且被配置成循环和交替地选择所述信号来以顺序信号分组传输到所述第一输出端；放大电路，所述放大电路具有第二输出端和连接至所述多路复用器的所述第一输出端的第二输入端，并且被配置成以所选择的增益放大与所述多个模拟输入信号相对应的所述信号分组中的信号，以便在所述第二输出端处生成相应的放大模拟信号；以及处理器，所述处理器具有连接至所述放大电路的所述第二输出端的第三输入端且具有耦合至所述多路复用器的所述第一输入端之一的第三输出端，并且包括控制电路，所述控制电路被配置成：从初始信号分组中选择所述相应的放大模拟信号的预定特征；经由所述第三输出端反馈所述预定特征作为所述模拟反馈信号输入到所述多路复用器；从随后的信号分组中选择所述相应的放大模拟信号的随后的预定特征；以及调整所述放大电路的所述增益，使得所述模拟反馈信号和所述随后的预定特征具有相同的幅度。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述放大电路具有为1的总增益。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述放大电路包括放大器，所述放大器具有大于1的增益并且被耦合以接收并放大所述顺序信号分组。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述放大电路包括模数转换器，所述模数转换器被耦合以接收并数字化放大的顺序信号分组。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述控制电路被配置成通过分析数字化的放大的顺序信号分组来选择所述相应的放大模拟信号的所述预定特征。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述放大电路包括放大器，所述放大器具有小于1的增益并且被耦合以接收与所述多个模拟输入信号相对应的所述信号分组中的所述放大信号。7.根据权利要求1所述的设备，所述设备包括具有多...

【专利技术属性】
技术研发人员：A戈瓦里，Y埃普拉斯，M巴塔，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL