【技术实现步骤摘要】
超声手术刀的电信号采集装置
[0001]本技术涉及超声医疗设备领域，具体涉及一种超声手术刀的电信号采集装置。
技术介绍
[0002]在超声手术中，通常是超声手术刀和超声换能器配合使用的。通过连接线将超声手术刀和超声换能器连接在一起，超声换能器将电能转换成超声波能量，传输给超声手术刀；超声手术刀将超声波能量集中在刀片上，形成高频振动，从而实现对组织的切割，完成超声手术。
[0003]在实际操作过程中，为了确保使超声换能器能够进入谐振工作状态，将电能转换成超声波能量，使得超声波手术刀能够形成高频振动，或者为了反映超声换能器或超声手术刀的工作状态，需要配置信号采集装置对超声换能器输出的电信号(包括电压和电流)进行采样。
[0004]然而，在超声手术刀的高频振动过程中，刀片的振动频率每秒接近55.5KHz，由于高频振动，超声手术刀的内能增加进而导致温度上升；而刀片材质主要为钛合金，其在温度上升的情况下传播声速会下降、固有频率也会下降。此时，若采用固定的采样控制周期对超声换能器输出的电信号进行采样，将无法适用超声手术刀的电信号(超声手术刀的电信号与超声换能器的电信号相等)的频率变化，进而导致采集到的电信号误差增大。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本技术提供了一种超声手术刀的电信号采集装置，以解决现有信号采集装置在超声手术刀温度上升时，无法适用电信号的频率变化，采集到的电信号误差增大的问题。
[0006]本技术提供了一种超声手术刀的电信号采集装置，所述超声手术刀配置有超声换能器，所述超声...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声手术刀的电信号采集装置，所述超声手术刀配置有超声换能器，所述超声手术刀与所述超声换能器电连接，其特征在于，所述装置包括处理器、采样电路和DDS信号生成电路；所述采样电路与所述超声换能器电连接，所述采样电路和所述DDS信号生成电路均与所述处理器电连接；所述DDS信号生成电路用于生成激励正弦波信号，并将所述激励正弦波信号处理成与所述激励正弦波信号频率相同的方波信号；所述处理器用于接收所述方波信号，根据所述方波信号控制所述采样电路采集所述超声换能器输出的电信号。2.根据权利要求1所述的超声手术刀的电信号采集装置，其特征在于，所述DDS信号生成电路包括DDS合成器U7、第一电阻R18、第二电阻R19、第三电阻R20、第四电阻R21、第五电阻R22、第六电阻R23、第七电阻R24、第八电阻R25和第一电容C61；所述DDS合成器U7的8个数字控制字输入引脚D0～D7均与所述处理器的输出端电连接，所述DDS合成器U7的写时钟输入引脚W_CLK、频率更新控制引脚FQ_UD、外部时钟输入引脚CLKIN和复位引脚RESET均与所述处理器的输出端电连接；所述DDS合成器U7的2个模拟电源引脚AVDD和2个数字电源引脚DVDD均与+3.3V数字电源端电连接，所述DDS合成器U7的2个模拟接地引脚AGND和2个数字接地引脚DGND均接地，所述DDS合成器U7的复位控制引脚Rset通过所述第四电阻R21接地；所述DDS合成器U7的正弦波输出引脚IOUT通过所述第一电阻R18接地，所述DDS合成器U7的正弦波反相输出引脚IOUTB依次通过所述第二电阻R19和所述第六电阻R23接地；所述第三电阻R20的第一端与所述DDS合成器U7的模拟信号正极输入引脚VINP电连接，所述第三电阻R20的第二端连接在所述第二电阻R19与所述第六电阻R23之间的公共连接端上；所述DDS合成器U7的模拟信号负极输入引脚VINN通过所述第八电阻R25接地，所述第七电阻R24的第一端和所述第一电容C61的第一端均连接在所述DDS合成器U7的模拟信号负极输入引脚VINN与所述第八电阻R25之间的公共连接端上，所述第七电阻R24的第二端与所述+3.3V数字电源端电连接，所述第一电容C61的第二端接地；所述DDS合成器U7的方波输出引脚QOUT与所述处理器的输入端电连接，所述DDS合成器U7的方波输出引脚QOUT还通过所述第五电阻R22与所述+3.3V数字电源端电连接。3.根据权利要求1所述的超声手术刀的电信号采集装置，其特征在于，所述采样电路包括电压采集子电路和/或电流采集子电路；所述电压采集子电路的输入端与所述超声换能器的输出端和所述处理器的输出端均电连接，所述电压采集子电路的输出端与所述处理器的输入端电连接；和/或，所述电流采集子电路的输入端与所述超声换能器的输出端和所述处理器的输出端均电连接，所述电流采集子电路的输出端均与所述处理器的输入端电连接。4.根据权利要求3所述的超声手术刀的电信号采集装置，其特征在于，所述电压采集子电路包括第一模数转换器U15、第一运放器U13A、第二运放器U13B、第一电压参考芯片U11、第九电阻R26、第十电阻R30、第十一电阻R31、第十二电阻R33、第十三电阻R35、第十四电阻R37、第十五电阻R39、第十六电阻R41、第二电容C62、第三电容C65、第四电容C68、第五电容C69、第六电容C71、第七电容C73、第八电容C75、第九电容C78、第十电容C79、第十一电容
C81、第十二电容C83、第十三电容C85、第十四电容C87、第十五电容C89、第十六电容C91、第十七电容C93、第一二极管D1、第一肖特基二极管D3和第一稳压二极管U8；所述第一模数转换器U15的时钟输入引脚CLK与所述处理器的输出端电连接，所述第一模数转换器U15的12个比特位输出引脚BIT1～BIT12均与所述处理器的输入端电连接；所述第一模数转换器U15的数字电源引脚DVDD与+3.3V数字电源端电连接，所述第一模数转换器U15的数字地引脚DVSS接地，所述第六电容C71的第一端连接在所述第一模数转换器U15的数字电源引脚DVDD与所述+3.3V数字电源端之间的公共连接端上，所述第六电容C71的第二端接地；所述第一模数转换器U15的第一个模拟电源引脚AVDD与+5V模拟电源端电连接，所述第八电容C75的第一端与所述第一模数转换器U15的第一个模拟地引脚AVSS电连接，所述第八电容C75的第二端连接在所述第一模数转换器U15的第一个模拟电源引脚AVDD与所述+5V模拟电源端之间的公共连接端上；所述第一模数转换器U15的第二个模拟电源引脚AVDD与所述+5V模拟电源端电连接，所述第十四电容C87的第一端与所述第一模数转换器U15的第二个模拟电源引脚AVDD电连接，所述第十四电容C87的第二端接地；所述第一模数转换器U15的第一个模拟地引脚AVSS、第二个模拟地引脚AVSS、参考电压共模引脚REFCOM和所述第十四电容C87的第二端还均连接在一起；所述第一模数转换器U15的差分输出共模引脚CML通过所述第九电容C78接地；所述第一电压参考芯片U11的输入引脚IN与所述+5V模拟电源端电连接，所述第一电压参考芯片U11的接地引脚GND接地，所述第四电容C68的第一端连接在所述第一电压参考芯片U11的输入引脚IN与所述+5V模拟电源端之间的公共连接端上，所述第四电容C68的第二端接地；所述第一电压参考芯片U11的输出引脚OUT通过所述第五电容C69接地，所述第一电压参考芯片U11的输出引脚OUT还与所述第一模数转换器U15的差分输入反向引脚VINB电连接，所述第一电压参考芯片U11的输出引脚OUT还通过所述第十三电阻R35与所述第一运放器U13A的正相输入引脚电连接；所述第一运放器U13A的正相输入引脚还通过所述第十二电阻R33与所述超声换能器的输出端电连接，所述第十四电阻R37的第一端连接在所述第一运放器U13A的正相输入引脚与所述第十二电阻R33之间的公共连接端上，所述第十四电阻R37的第二端接地；所述第一运放器U13A的反相输入引脚通过所述第十一电阻R31接地，所述第一运放器U13A的反相输入引脚还通过所述第十电阻R30与所述第一运放器U13A的输出引脚电连接；所述第一运放器U13A的正极电源输入引脚与+12V模拟电源端电连接，所述第七电容C73的第一端连接在所述第一运放器U13A的正极电源输入引脚与所述+12V模拟电源端之间的公共连接端上，所述第七电容C73的第二端接地；所述第一运放器U13A的负极电源输入引脚与
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12V模拟电源端电连接，所述第三电容C65的第一端连接在所述第一运放器U13A的负极电源输入引脚与所述
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12V模拟电源端之间的公共连接端上，所述第三电容C65的第二端接地；所述第二运放器U13B的正相输入引脚与所述第一运放器U13A的输出引脚电连接，所述第二运放器U13B的反相输入引脚与所述第二运放器U13B的输出引脚电连接，所述第二运放器U13B的反相输入引脚还依次通过所述第一二极管D1和所述第九电阻R26与所述+5V模拟电源端电连接，所述第一肖特基二极管D3的负极与所述第一二极管D1的正极电连接，所述第一肖特基二极管D3的正极接地；所述第一稳压二极管U8的负极和所述第二电容C62的第一端均连接在所述第一二极管D1与所述第九电阻R26之间的公共连接端上，所述第一稳压
二极管U8的正极和所述第二电容C62的第二端均接地；所述第二运放器U13B的输出引脚还与所述第一模数转换器U15的差分输入正向引脚VINA电连接；所述第一模数转换器U15的第一采样保持电容设置引脚CAPT通过所述第十电容C79接地，所述第一模数转换器U15的第二采样保持电容设置引脚CAPB通过所述第十三电容C85接地；所述第十一电容C81的第一端和所述第十二电容C83的正极均连接在所述第一模数转换器U15的第一采...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹明，杨鹏，王成福，
申请(专利权)人：苏州领微医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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