调制波形调制频率检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种调制波形调制频率检测电路，依次包括调制波输入单元、滤波单元、耦合单元、放大单元和比较输出单元，调制波输入单元为该电路的输入交流电流信号；滤波单元去除交流信号的负半周后又通过C1去掉高频载波干扰；耦合单元是通过电容C2实现耦合，通过R4实现直流偏置；放大单元用于对流入放大器的交流信号进行等比例放大；比较输出单元通过运算放大器构成的比较电路，将信号调理成方波，便于单片机I/O口来采样脉冲数。本实用新型专利技术通过该硬件电路的构建，简化了对调制信号频率的检测过程，为微控制器普通I/O口检测调制信号波形提供了硬件支持。特别是在医用康复电刺激类设备需要精准变频工作条件时，具有频率检测响应快速，误差小的优点。误差小的优点。误差小的优点。

【技术实现步骤摘要】
调制波形调制频率检测电路


[0001]本技术属于电流频率检测
，具体涉及一种调制波形调制频率检测电路。

技术介绍

[0002]在中频、低频、干扰电等电刺激治疗仪中，是通过作用于人体的电流频率的调制控制，达到对病人的电刺激治疗。其中，对电流频率的检测电路是电刺激治疗设备的重要组成部分。目前，常见电刺激电流频率检测方式是通过AD检测模块将时域波形信号输入到微控制器，再通过微控制器内的傅里叶变换算法实现对电刺激电流时域信号进行频率计算。这种方法需要AD检测模块，且微控制器内的傅里叶变换算法执行需要占用微控制的运行资源，该电流频率检测实现过程较为复杂。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在调制波频率检测过程复杂的问题，本技术提出了一种利用硬件电路对调制波形进行信号变换的电路，将调制信号的单周期信号转换为微控制普通I/O可以直接接收的方波脉冲信号。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的方案是：一种调制波形调制频率检测电路，从信号输入到检测输出依次包括调制波输入单元、滤波单元、耦合单元、放大单元和比较输出单元，所述的调制波输入单元为该电路的输入交流电流信号；所述的滤波单元的信号输入端依次串联电阻R1和电阻R2后接地，实现电压分压，并在电阻R2两端并联电容C1，通过电容C1去掉高频载波干扰，电阻R1和电阻R2的公共端为输出端，作为耦合单元的信号输入端；所述的耦合单元包括运算放大器U1A，其信号输入端连接运算放大器U1A的同向输入端，运算放大器U1A的同向输入端经过电阻R3接地，同向输入端同时经过电阻R4连接电源VCC，通过R4实现直流偏置，运算放大器U1A的反向输入端与其输出端串联；所述的放大单元用于对流入放大器的交流信号进行等比例放大；所述的比较输出单元通过运算放大器将信号调理成方波并输入单片机I/O端口来采样脉冲数。
[0005]调制波输入单元，为互感变压器T1，其输入端的两端子连接被检测的交流信号，即调制后的干扰电信号，其输出端一端接地，另一端作为滤波单元的信号输入端。
[0006]放大单元，包括运算放大器U1B，运算放大器U1A的输出端连接运算放大器U1B的同向输入端，运算放大器U1B的反向输入端串联电阻R5和电容C3后接地，该反向输入端同时与运算放大器U1B输出端串联电阻R6。
[0007]比较输出单元，包括运算放大器U1C，其反向输入端经过电阻R7与运算放大器U1B的输出端连接，并在电阻R7两端并联电容C4，运算放大器U1C的同向输入端经过电阻R8与运算放大器U1B的输出端连接，运算放大器U1C的同向输入端与其输出端串联电阻R9，运算放大器U1C的输出端连接单片机I/O端口来采样脉冲数。
[0008]本技术的有益效果：本技术通过该硬件电路的构建，简化了对调制信号
频率的检测过程，为微控制器普通I/O口检测调制信号波形提供了硬件支持。特别是在电刺激设备需要精准变频工作条件时，具有频率检测响应快速，误差小的优点。
附图说明
[0009]图1 是调制波形调制频率检测电路图。
具体实施方式
[0010]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0011]如图1所示的调制波形调制频率检测电路，该电路针对现有调制波频率检测实现过程较为复杂，检测过程算法执行需要占用微控制的运行资源的问题，为了解决这一问题，本实施了提出了一种利用硬件电路对调制波形进行信号变换的电路，将调制信号的单周期信号转换为微控制普通I/O可以直接接收的方波脉冲信号，即一个方波代替一个信号周期，通过1s内计算调制波形调制检测电路的输出方波数量，即可获取调制波形的频率。该电路具有调制信号频率检测实时性好，可靠性高的优点，通过该硬件电路的构建，简化了对调制信号频率的检测。图中可以看出，该电路从信号输入到检测输出依次包括调制波输入单元1、滤波单元2、耦合单元3、放大单元4和比较输出单元5。
[0012]具体地，图1中的调制波输入单元1采用互感变压器T1，其输入端的两端子连接被检测的交流信号，其输出端一端接地，另一端作为2的信号输入端，调制波输入单元1为该电路的输入交流电流信号。
[0013]滤波单元2的信号输入端依次串联整流二极管D1、电阻R1和电阻R2后接地，并在电阻R2两端并联电容C1，电阻R1和电阻R2的公共端为输出端，作为3的信号输入端，滤波单元2在去除交流信号的负半周后，其信号输出端与地之间连接电容C1，通过电容C1去掉高频载波干扰。
[0014]耦合单元3包括运算放大器U1A，其信号输入端连接运算放大器U1A的同向输入端，运算放大器U1A的同向输入端经过电阻R3接地，同向输入端同时经过电阻R4连接电源VCC，运算放大器U1A的反向输入端与其输出端串联，耦合单元3通过电容C2实现耦合，通过R4实现直流偏置。
[0015]放大单元4用于对流入放大器的交流信号进行等比例放大，包括运算放大器U1B，运算放大器U1A的输出端连接运算放大器U1B的同向输入端，运算放大器U1B的反向输入端串联电阻R5和电容C3后接地，该反向输入端同时与运算放大器U1B输出端串联电阻R6。
[0016]比较输出单元5包括运算放大器U1C，其反向输入端经过电阻R7与运算放大器U1B的输出端连接，并在电阻R7两端并联电容C4，运算放大器U1C的同向输入端经过电阻R8与运算放大器U1B的输出端连接，运算放大器U1C的同向输入端与其输出端串联电阻R9，运算放大器U1C的输出端连接单片机I/O端，通过运算放大器将信号调理成方波并输入单片机I/O端口来采样脉冲数。
[0017]上述电路通过该硬件电路的构建，简化了对调制信号频率的检测，经过调制波形调制频率检测电路,将调制信号的模拟信号输出转化为脉冲输出，实现了微控制器I/O直接检测调制波形的目的。从而简化了调制波信号的频率检测过程，为微控制器普通I/O口检测调制信号波形提供了硬件支持。特别是在电刺激设备需要精准变频工作条件时，具有频率
检测响应快速，误差小的优点。
[0018]需要说明的是，本实施了结合附图1具有一下特点。
[0019]1、这里的交流电流信号，是流经人体皮肤表面的电流，该电流可以经调制后的信号。
[0020]2、D1的作用是半波整流，仅保留正半周电流信号；电阻R1、R2分压作用，将R2两端的电压信号送入3中，C1的作用是滤除高频干扰。
[0021]3、C2起到交流耦合作用，R3、R4串联，R4起到起到直流偏置作用，运算放大器U1A构成跟随器，起到阻抗匹配作用。
[0022]4、运算放大器U1B起到放大作用，C3起的作用是只放大交流信号。
[0023]5、运算放大器U1B起到比较器的作用。
[0024]应当理解的是，本技术的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本技术的原理，而不构成对本技术的限制。因此，在不偏离本技术的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调制波形调制频率检测电路，其特征在于，从信号输入到检测输出依次包括调制波输入单元、滤波单元、耦合单元、放大单元和比较输出单元，所述的调制波输入单元为该电路的输入交流电流信号；所述的滤波单元的信号输入端依次串联整流二极管D1、电阻R1和电阻R2后接地，实现电压分压，并在电阻R2两端并联电容C1，通过电容C1去掉高频载波干扰，电阻R1和电阻R2的公共端为输出端，作为耦合单元的信号输入端；所述的耦合单元包括运算放大器U1A，其信号输入端连接运算放大器U1A的同向输入端，运算放大器U1A的同向输入端经过电阻R3接地，同向输入端同时经过电阻R4连接电源VCC，通过R4实现直流偏置，运算放大器U1A的反向输入端与其输出端串联；所述的放大单元用于对流入放大器的交流信号进行等比例放大；所述的比较输出单元通过运算放大器将信号调理成方波并输入单片机I/O端口来采样脉冲数。2.根据权利要求1所述的调制波形调制频...

【专利技术属性】
技术研发人员：申思宪，米海川，赵志科，
申请(专利权)人：河南百昌源医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：