【技术实现步骤摘要】
专用于电针治疗仪的瞬时功率检测电路及其设计方法
本专利技术涉及瞬时功率检测电路与设计方法，特别是一种专用于电针治疗仪的瞬时功率检测电路及其设计方法。
技术介绍
在250Ω负载的情况下，电针治疗仪可产生0-20V的电压峰峰值以及0-10mA的电流有效值。其量值的准确性直接影响到患者的生命安全，因此对其进行精确的检测必不可少。根据2018年医疗行业市场分析报告显示，电针治疗仪已在全国三甲及以上的医院应用，对患者进行治疗/辅助治疗等诊疗操作。但是，国内乃至世界还没有针对电针治疗仪的瞬时功率的检测技术。因此，导致国家药品不良反应监测中心共收到多起电针治疗仪产品不良事件报告。检测机构普遍采用示波器、万用表对电针治疗仪输出的波形进行检测，但这种方式存在以下缺点：首先，示波器检测电针峰峰值的精度不高，不能满足电针治疗仪的溯源；其次，万用表可测量电针治疗仪的电流有效值，但不能实时检测电针治疗仪的瞬时功率。针对以上问题，研制专用于电针治疗仪的瞬时功率的检测电路势在必行。技术实现上，电针治疗仪输出非对称双尖脉冲波。在外加250Ω负载的情况下，现有的示波器及万用表在检测这种类型波形时精...
【技术保护点】
1.专用于电针治疗仪的瞬时功率检测电路，包括电源模块、通道转换模块、信号处理模块、量值显示模块，所述的电源模块给通道转换模块、信号处理模块和量值显示模块供电，通道转换模块具有对电针信号的电压峰峰值及电流有效值自动切换检测通道的功能，信号处理模块得到各时刻电压值，量值显示模块将信号处理模块得到的电压峰峰值、电流有效值转换成瞬时功率实时显示数值。所述的电源模块包括电源(±5V)、电源滤波模块、电源转换模块，通过开关电源提供±5V电源，然后通过电源转换模块及电源滤波，输出稳定的3.3V电压；通道转换模块包括74HC138译码器和继电器，通过74HC134译码器输出低电平控制继电器...
【技术特征摘要】
1.专用于电针治疗仪的瞬时功率检测电路，包括电源模块、通道转换模块、信号处理模块、量值显示模块，所述的电源模块给通道转换模块、信号处理模块和量值显示模块供电，通道转换模块具有对电针信号的电压峰峰值及电流有效值自动切换检测通道的功能，信号处理模块得到各时刻电压值，量值显示模块将信号处理模块得到的电压峰峰值、电流有效值转换成瞬时功率实时显示数值。所述的电源模块包括电源(±5V)、电源滤波模块、电源转换模块，通过开关电源提供±5V电源，然后通过电源转换模块及电源滤波，输出稳定的3.3V电压；通道转换模块包括74HC138译码器和继电器，通过74HC134译码器输出低电平控制继电器的通与断实现自动切换检测通道的效果；信号处理模块包括负载阻抗、无源衰减电路、电压放大、二阶巴特沃斯滤波电路、倍数可控的电压放大模块电路、电平移位电路和电压有效值读取电路，电针治疗仪输出的微弱差分电流信号经过250负载电阻后，转换成微弱电压信号先进行无源衰减后经过电压放大及滤波电路，随后进行电平移位和电压有效值读取，得到电针治疗仪输出的电流值；电针治疗仪输出的电压信号先进行无源衰减、滤波电路及电平移位后，采集电压值，通过判断电压值，确定前期衰减倍数是否不合理，随后进行倍数可控的电压放大，然后经过电平移位得到电压值；量值显示模块包括一个单片机以及LCD显示，单片机通过ADC实时采集各通道电压值，LCD液晶显示屏显示量值。所述的通道转换模块包括74HC138译码器1、74HC138译码器2、继电器模块1和继电器模块2，电针治疗仪输出的微弱差分信号分别与继电器模块1、继电器模块2相连接，通过设定74HC138译码器1、74HC138译码器2特定输出口至低电平，控制继电器模块1、继电器模块2的通与断，以此达到自动切换采集通道的效果。所述的无源衰减电路包括4个电阻，分别为R23、R22、R32、R35。电针治疗仪输出的微弱差分信号分别接电阻R23、R32，R23通过R22与地相连接，R32通过R32与地相连接，输出端分别为R23与R22的连接处及R32与R35的连接处。所述的电压放大电路中仪表放大器U10的型号是AD620，仪表放大器U10外接一个电阻，仪表放大器U10供电电压为±5V，仪表放大器U10的4脚接-5V和两个电容C39、C45，C39、C45的另一端与地相连接，仪表放大器U10的7脚接+5V和两个电容C37、C41，C37、C41的另一端与地相连接，仪表放大器U10的5脚接地，仪表放大器U10的1脚和8脚通过电阻R46相连接，仪表放大器U10的引脚2与引脚3分别与经过负载电阻的差分信号的负、正端相连接。所述的二阶巴特沃斯滤波电路包括运算放大器U11、3个电阻和2个电容。运算放大器U11的4脚接﹣5V，运算放大器U11的7脚接+5V，R55一端连接仪表放大器U10的6脚，另一端与通过电阻R56与运算放大器U11的3脚相连接，运算放大器U11的3脚通过电容C42与地相连接，运算放大器U11的2脚通过电阻R48与运算放大器U11的6脚相连接，运算放大器U11的6脚通过电容C44分别于R55、R56相连接。所述的电平移位电路包括一个电压反馈放大器U13、一个运算放大器U14、6个电阻和4个电容，电压反馈放大器U13的型号为AD8065，电压反馈放大器U13的供电电压为±5V，电压反馈放大器U13的5脚接+5V电源和两个电容C38、C40，C38、C40的另一端与地相连接，电压反馈放大器U13的2脚接-5V电源和两个电容C32、C34，C32、C34的另一端与地相连接，电压反馈放大器U13的1脚和4脚通过R44相接、4脚接R54、R54接运算放大器U11的6脚，集成运算放大器U7的3脚接两个电阻R15和R16、R15接参考电压基准芯片U8的2脚。运算放大器U14的型号为OP07，运算放大器U14的供电电压为±5V，运算放大器U14的7脚接+5V电源，运算放大器U14的4脚接﹣5V电源，运算放大器U14的2脚与6脚相连接，运算放大器U14的3脚分别于电阻R62、R63相连接，R62...
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