一种电信号有效值调节的电路、方法及一种通气治疗设备技术

本发明专利技术提供了一种电信号有效值调节的电路、方法及一种通气治疗设备，涉及医疗器械领域。所述电路包括：有效值运算单元对电信号进行运算，输出方波信号至二阶滤波单元，二阶滤波单元对方波信号进行转换，输出对应方波信号的模拟量电压值；有效值调节单元接收模拟量电压值以及参考值单元产生的参考电压，输出调节后的模拟量电压值。本发明专利技术的电路不会出现调节后有效值滞后于实际需求的情况，只要电信号有效值发生变化，即可迅速调节，从而很好的保证了电信号有效值的恒定，自然使得加热系统的稳定性得到极大提升，通气治疗设备的治疗效果也得到极大改善。减小对软件和单片机算力依赖的同时，还间接降低了通气治疗设备的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电信号有效值调节的电路、方法及一种通气治疗设备
本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种电信号有效值调节的电路、方法及一种通气治疗设备。
技术介绍
通气治疗设备包括加热系统，目前加热系统有多种控制方式。其中一种较优的方式是采用可控硅移相控制，这种控制方式的控制波动很小、系统的输出电流、电压相对平滑，并且加热系统的整体体积小、结构相对简单。可控硅移相控制需要基于电信号的有效值来实现控制，而有效值的恒定，对于加热系统的稳定性起着至关重要的作用。目前可控硅移相控制中实现有效值恒定的控制均是由单片机完成的，并且目前的方式只能适用于标准的正弦波交流电信号，实际控制中单片机需要精确测量交流电的周期，而调节有效值也需要依靠软件算法实现。正是因为目前有效值恒定的控制均是由单片机完成的，单片机需要进行大量的数据运算、处理。所以加热系统中对单片机有着较高运算能力要求，无形中增加了加热系统的成本，更重要的是，单片机调节有效值是依靠软件算法实现的，其运算、处理数据是需要时间的，这无疑会导致通过运算得到的调节后有效值实质上滞后于实际的需求，不但加大了单片机的运算、处理负荷，降低了单片机的工作效率，而且对于交流电恒定有效值的控制不能很好的满足，造成加热系统的稳定性较差，最终影响通气治疗设备的治疗效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种电信号有效值调节的电路、方法及一种通气治疗设备，提出了一种不需要软件算法实现电信号有效值调节的技术方案。第一方面，提供一种电信号有效值调节的电路，所述电路包括：有效值运算单元、二阶滤波单元、参考值单元、有效值调节单元；所述有效值运算单元对电信号进行运算，输出方波信号至所述二阶滤波单元，所述方波信号表征所述电信号的有效值；所述二阶滤波单元对所述方波信号进行转换，输出对应所述方波信号的模拟量电压值；所述有效值调节单元接收所述模拟量电压值，以及所述参考值单元产生的参考电压，输出调节后的模拟量电压值；其中，所述调节后的模拟量电压值表征所述有效值基于所述参考电压进行调节所得到的电压值。可选地，所述有效值调节单元包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、运算放大器；所述第一电阻的第一端与所述二阶滤波单元连接；所述第一电阻的第二端与所述运算放大器的同相端连接；所述运算放大器的反相端与所述第二电阻的第二端、所述第一电容的第一端分别连接；所述第二电阻的第一端与所述参考值单元连接；所述第一电容的第二端与所述第三电阻的第一端连接；所述第三电阻的第二端与所述运算放大器的输出端连接。可选地，所述参考值单元包括：第四电阻、第五电阻、第一基准电压端；所述第四电阻的第一端与所述第一基准电压端连接，所述第一基准电压端提供基准电压；所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端、所述第二电阻的第一端分别连接；所述第五电阻的第二端接地。可选地，所述二阶滤波单元包括：第六电阻、第七电阻、第二电容、第三电容；所述第六电阻的第一端与所述有效值测量单元连接；所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端、所述第二电容的第一端分别连接；所述第七电阻的第二端与所述第三电容的第一端、所述第一电阻的第一端分别连接；所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端均接地。可选地，所述有效值运算单元包括：单片机；所述单片机的第一端与第二基准电压端连接，所述第二基准电压端提供所述基准电压；所述单片机的第四端与所述第六电阻的第一端连接；所述单片机的第三端接地；所述单片机的第二端接收所述电信号，对所述电信号进行运算，得到所述电信号的有效值，并将所述有效值以所述方波信号的形式，从所述单片机的第四端输出至所述二阶滤波单元。可选地，所述电路还包括：有效值限幅单元；所述有效值限幅单元包括：第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四电容；所述第八电阻的第一端与所述运算放大器的输出端、所述第三电阻的第二端分别连接；所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第二端、所述第十电阻的第一端、所述第四电容的第一端分别连接；所述第九电阻的第一端与所述第三基准电压端连接，所述第三基准电压端提供所述基准电压；所述第十电阻的第二端和所述第四电容的第二端均接地；所述调节后的模拟量电压值从所述第八电阻的第二端输出。第二方面，提供一种电信号有效值调节的方法，所述方法包括：获取表征电信号有效值的方波信号；对所述方波信号进行转换，得到对应所述方波信号的模拟量电压值；获取参考电压；根据所述模拟量电压值和所述参考电压，对所述模拟量电压值进行调节，并输出调节后的模拟量电压值；其中，所述调节后的模拟量电压值表征所述有效值基于所述参考电压进行调节所得到的电压值。可选地，获取表征电信号有效值的方波信号的步骤具体包括：对所述电信号利用单片机的有效值测量算法，进行运算，得到所述电信号的有效值，并将所述有效值转换为所述方波信号。可选地，对所述方波信号进行转换，得到对应所述方波信号的模拟量电压值，包括：利用二阶滤波单元，对接收到的所述方波信号进行转换，得到对应所述方波信号的模拟量电压值。可选地，根据所述模拟量电压值和所述参考电压，对所述模拟量电压值进行调节，并输出调节后的模拟量电压值，包括：利用有效值调节单元，基于所述参考电压，对所述模拟量电压值进行PI调节，并输出PI调节后的模拟量电压值。可选地，对所述电信号利用单片机的有效值测量算法，进行运算，得到所述电信号的有效值，包括：对所述电信号进行自乘运算，得到所述电信号的自乘结果；对所述自乘结果进行低通滤波，得到低通滤波后的自乘结果；对所述低通滤波后的自乘结果进行开方运算，得到所述电信号的有效值。可选地，所述有效值调节单元包括运算放大器、多个电阻以及电容，所述运算放大器、所述多个电阻以及所述电容构成PI调节电路；利用有效值调节单元，基于所述参考电压，对所述模拟量电压值进行PI调节，包括：利用所述运算放大器接收所述模拟量电压值和所述参考电压；利用所述运算放大器的虚短虚断，基于所述参考电压和所述PI调节电路，对所述模拟量电压值进行PI调节。第三方面，提供一种通气治疗设备，所述通气治疗设备包括：加热系统；所述加热系统包括：如第一方面任一所述的电信号有效值调节的电路。本专利技术提供的电信号有效值调节的电路，有效值运算单元对电信号进行运算，输出表征电信号的有效值的方波信号至二阶滤波单元，二阶滤波单元对方波信号进行转换，输出对应方波信号的模拟量电压值，有效值调节单元接收模拟量电压值，以及参考值单元产生的参考电压，基于参考电压进行调节，输出表征有效值基于参考电压进行调节所得到的电压值，即，调节后的模拟量电压值。本专利技术的电信号有效值调节的电路，创造性的采用纯硬件的方式实现电信号有效值的调节，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电信号有效值调节的电路，其特征在于，所述电路包括：有效值运算单元、二阶滤波单元、参考值单元、有效值调节单元；/n所述有效值运算单元对电信号进行运算，输出方波信号至所述二阶滤波单元，所述方波信号表征所述电信号的有效值；/n所述二阶滤波单元对所述方波信号进行转换，输出对应所述方波信号的模拟量电压值；/n所述有效值调节单元接收所述模拟量电压值，以及所述参考值单元产生的参考电压，输出调节后的模拟量电压值；/n其中，所述调节后的模拟量电压值表征所述有效值基于所述参考电压进行调节所得到的电压值。/n

【技术特征摘要】
1.一种电信号有效值调节的电路，其特征在于，所述电路包括：有效值运算单元、二阶滤波单元、参考值单元、有效值调节单元；
所述有效值运算单元对电信号进行运算，输出方波信号至所述二阶滤波单元，所述方波信号表征所述电信号的有效值；
所述二阶滤波单元对所述方波信号进行转换，输出对应所述方波信号的模拟量电压值；
所述有效值调节单元接收所述模拟量电压值，以及所述参考值单元产生的参考电压，输出调节后的模拟量电压值；
其中，所述调节后的模拟量电压值表征所述有效值基于所述参考电压进行调节所得到的电压值。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述有效值调节单元包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、运算放大器；
所述第一电阻的第一端与所述二阶滤波单元连接；
所述第一电阻的第二端与所述运算放大器的同相端连接；
所述运算放大器的反相端与所述第二电阻的第二端、所述第一电容的第一端分别连接；
所述第二电阻的第一端与所述参考值单元连接；
所述第一电容的第二端与所述第三电阻的第一端连接；
所述第三电阻的第二端与所述运算放大器的输出端连接。


3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述参考值单元包括：第四电阻、第五电阻、第一基准电压端；
所述第四电阻的第一端与所述第一基准电压端连接，所述第一基准电压端提供基准电压；
所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端、所述第二电阻的第一端分别连接；
所述第五电阻的第二端接地。


4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述二阶滤波单元包括：第六电阻、第七电阻、第二电容、第三电容；
所述第六电阻的第一端与所述有效值测量单元连接；
所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端、所述第二电容的第一端分别连接；
所述第七电阻的第二端与所述第三电容的第一端、所述第一电阻的第一端分别连接；
所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端均接地。


5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述有效值运算单元包括：单片机；
所述单片机的第一端与第二基准电压端连接，所述第二基准电压端提供所述基准电压；
所述单片机的第四端与所述第六电阻的第一端连接；
所述单片机的第三端接地；
所述单片机的第二端接收所述电信号，对所述电信号进行运算，得到所述电信号的有效值，并将所述有效值以所述方波信号的形式，从所述单片机的第四端输出至所述二阶滤波单元。


6.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：有效值限幅单元；
所述有效值限幅单元包括：第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四电容；
所述第八电阻的第一端与所述运算放大器的输出端、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：易萍虎，任尧，庄志，
申请(专利权)人：北京怡和嘉业医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11