一种超声波换能器驱动方法、系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种超声波换能器驱动方法、系统和装置。一种超声换能器驱动方法，包括步骤：采集超声换能器的激励电流数据；基于若干个连续检测到的所述激励电流数据的期望值和方差值确定所述超声换能器的当前工作状态，进而执行相应的后续操作。本发明专利技术提供的超声波换能器驱动方法，基于连续检测得到的多个激励电流数据的期望值和方差值，即可判断换能器是否接触到人体，同时还能够排除耦合剂引起的阻抗变化，使判断更为精准。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波换能器驱动方法、系统和装置
本专利技术涉及电子设备，尤其涉及一种超声波换能器驱动方法、系统和装置。
技术介绍
超声治疗是利用超声的机械效应、温热效应和理化效应，使人体深层组织产生“内生热”，使局部血管扩张，血流加速、代谢增强、肌张力下降、疼痛减轻、结缔组织的延展性增加，进而促进对某些疾病的康复。超声治疗设备对人体进行治疗，主要是通过超声治疗设备内部的高压脉冲信号激励超声治疗头中的超声换能器，从而产生超声波发射，达到治疗目的。在实际使用过程中，当超声换能器未接触人体时，其超声能量无法导出，将在换能器与空气接触面形成热聚集，使超声能量在换能器表面以热的形式浪费，更容易造成换能器因温度升高而损坏。现有设备一般通过一个温度传感器深入换能器金属部件中来判断换能器的温升是否达到阈值从而启停超声发射，但是当热量能够被传感器探测到时，其在热传递过程中已经经历了一些时间，换能器的温升早已超过阈值。同时，超声换能器作为高频高压信号承载部件，其使用寿命是有限的，如果在使用时未能接触人体而发射超声波束，将降低产品的有效使用寿命，造成产品设计寿命的隐形浪费。申请号为CN201510239400.2的专利文献公开了一种温度测量方法、温度测量系统和温度获取装置，该测量方法包括：用至少两个不同波长的激光分别照射被测体；分别检测被测体吸收至少两个不同波长的激光能量后升温膨胀所产生的光声信号的强度；根据所检测到的光声信号的强度获取被测体的温度。此文献公开的技术方案既是使用检测光波的方法检测温度，但还是不能准确识别超声换能器是否准确接触人体。因而现有的超声换能器工作状态的检测技术存在不足，还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种超声波换能器驱动方法、系统和装置，能够快速识别出超声换能器是否接触目标，并据此执行正确的工作操作。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种超声换能器驱动方法，包括步骤：采集超声换能器的激励电流数据；基于若干个连续检测到的所述激励电流数据的期望值和方差值确定所述超声换能器的当前工作状态，进而执行相应的后续操作。优选的所述的超声换能器驱动方法，所述当前工作状态包括：接触空气、仅接触耦合剂、接触目标；所述基于若干个连续检测到的所述激励电流数据的期望值和方差值确定所述超声换能器的当前工作状态，具体为：当所述期望值小于期望阈值时，为接触空气状态；当所述期望值大于所述期望阈值，同时所述方差值大于方差阈值时，为仅接触耦合剂状态；当所述期望值大于所述期望值，同时所述方差值小于所述方差阈值时，为接触目标状态。优选的所述的超声换能器驱动方法，所述后续操作包括换能器轮查操作、换能器正常激励操作；所述执行相应的后续操作具体为：当所述当前工作状态为接触空气或仅接触耦合剂时，执行所述换能器轮查操作；当所述当前工作状态为接触目标时，执行所述换能器正常激励操作。优选的所述的超声换能器驱动方法，所述换能器轮查操作具体为：停止超声波束输出；间隔第一预定时间检测一次所述超声换能器的当前工作状态。优选的所述的超声换能器驱动方法，所述第一预定时间为1-5s。优选的所述的超声换能器驱动方法，换能器正常激励操作具体为：启动超声波束输出；间隔第二预定时间检测一次所述超声换能器的当前工作状态。优选的所述的超声换能器驱动方法，所述激励电流数据的采集频率为50-100Hz。一种计算机可读存储介质，内置计算机可执行程序，所述程序在被处理器执行时完成所述的超声换能器驱动方法。一种使用所述的超声换能器驱动方法的超声换能器驱动系统，包括激励模块、电流采样模块、低通滤波模块、电源和控制模块；所述激励模块，连接超声换能器，用于使能所述超声换能器工作；所述电流采样模块串接在所述电源与所述激励模块之间，用于检测所述激励模块的激励电流数据；所述电流采样模块通过所述低通滤波模块将所述激励电流数据传输到所述控制模块中；所述控制模块，基于所述激励电流数据判定所述超声换能器的当前工作状态，并驱动所述激励模块执行相应的后续操作。一种超声换能器驱动装置，使用所述的超声换能器驱动系统完成对超声换能器的驱动工作。相较于现有技术，本专利技术提供的一种超声波换能器驱动方法、系统和装置，具有以下有益效果：本专利技术提供的超声波换能器驱动方法，基于连续检测得到的多个激励电流数据的期望值和方差值，即可判断换能器是否接触到人体，同时还能够排除耦合剂引起的阻抗变化，使判断更为精准。附图说明图1是本专利技术提供的超声换能器驱动方法的流程图；图2是本专利技术提供的超声换能器驱动方法一种实施例流程图；图3是本专利技术提供的超声换能器驱动方法另一种实施例流程图；图4是本专利技术提供的超声换能器驱动系统的结构框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本领域技术人员应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述是本专利技术的示例性和说明性的具体实施例，不意图限制本专利技术。本文中术语“包括”，“包含”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包括，使得包括步骤列表的过程或方法不仅包括那些步骤，而且可以包括未明确列出或此类过程或方法固有的其他步骤。同样，在没有更多限制的情况下，以“包含...一个”开头的一个或多个设备或子系统，元素或结构或组件也不会没有更多限制，排除存在其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件或其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件。在整个说明书中，短语“在一个实施例中”，“在另一个实施例中”的出现和类似的语言可以但不一定都指相同的实施例。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。请参阅图1-图4，本专利技术提供一种超声换能器驱动方法，包括步骤：采集超声换能器的激励电流数据；进一步的，所述激励电流数据为间隔一定时间采样一次，优选的所述激励电流数据的采集频率为50-100Hz，进一步优选为50Hz，即20ms采样一次，当然也可以使用其他采样周期进行采样，本专利技术不做限定。基于若干个连续检测到的所述激励电流数据的期望值和方差值确定所述超声换能器的当前工作状态，进而执行相应的后续操作。进一步的，进行计算的激励电流数据的个数优选为30-100个，进一步优选为40个。具体的，本专利技术提供的驱动方法，优选判断所述超声换能器是否已经贴合目标，所述目标在本实施例中是人体皮肤表面，即判定所述超声换能器是否已经与人体皮肤接触，至于在接触了人体皮肤后，才会正常的驱动超声换能器进行工作。在本领域的常规情况下，会基于电流信号的波形进行分析，但是这样会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声换能器驱动方法，其特征在于，包括步骤：/n采集超声换能器的激励电流数据；/n基于若干个连续检测到的所述激励电流数据的期望值和方差值确定所述超声换能器的当前工作状态，进而执行相应的后续操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声换能器驱动方法，其特征在于，包括步骤：
采集超声换能器的激励电流数据；
基于若干个连续检测到的所述激励电流数据的期望值和方差值确定所述超声换能器的当前工作状态，进而执行相应的后续操作。


2.根据权利要求1所述的超声换能器驱动方法，其特征在于，所述当前工作状态包括：接触空气、仅接触耦合剂、接触目标；
所述基于若干个连续检测到的所述激励电流数据的期望值和方差值确定所述超声换能器的当前工作状态，具体为：
当所述期望值小于期望阈值时，为接触空气状态；
当所述期望值大于所述期望阈值，同时所述方差值大于方差阈值时，为仅接触耦合剂状态；
当所述期望值大于所述期望值，同时所述方差值小于所述方差阈值时，为接触目标状态。


3.根据权利要求2所述的超声换能器驱动方法，其特征在于，所述后续操作包括换能器轮查操作、换能器正常激励操作；
所述执行相应的后续操作具体为：
当所述当前工作状态为接触空气或仅接触耦合剂时，执行所述换能器轮查操作；
当所述当前工作状态为接触目标时，执行所述换能器正常激励操作。


4.根据权利要求3所述的超声换能器驱动方法，其特征在于，所述换能器轮查操作具体为：
停止超声波束输出；
间隔第一预定时间检测一次所述超声换能器的当前工作状态。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：詹凯，梁瑶，潘友华，李泊文，梁雷，黄微维，
申请(专利权)人：中聚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43