【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗设备检测领域，特别是一种超声刀换能器的电压电流频率相位阻抗检测装置和检测方法。
技术介绍
1、超声切割止血刀是外科手术终常用的能量器械之一，用于手术过程中对组织实施切割，同时达到止血和/或凝固公用。超声切割止血刀实现的关键技术是快速准确地检测出换能器的中心频率，使得系统输出的驱动信号频率与换能器谐振频率一致，达到换能器功率最大化输出。
2、目前的技术主要采用的电压电流过零检测方法，利用过零信号计算出电压电流的相位差，再利用该相位差实施输出信号控制。
3、由于换能器的输出部分功率高、手柄连线长，在空载时电压信号较为微弱，在高阻抗下电压信号幅值又很大，很容易引入噪声，导致电压电流的过零信号输出异常。如在空载状态下，电压信号较小，综合噪声后，造成一个信号周期出现两个过零信号，相位差输出异常，导致频率锁定失败。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：在于提供一种超声刀换能器的电压电流频率相位阻抗检测装置和检测方法。它利用数字信号处理方法，通过对信号进行数字滤波、信号处理，在有效的滤除干扰信号的同时，利用功率因数和相位角的关系，计算出频率、相位角等参数，满足后端控制单元的处理需求。同时提供额外的电信号信息，可以辅助控制单元实现进一步的功能实现。
2、本专利技术通过如下技术方案实现：一种超声刀换能器的电压电流频率相位阻抗检测装置，它包括
3、信号处理模块，将信号转化并运算后，将结果输出；以及
4、频率/功率控制单元
5、其中，信号处理模块包括
6、电压检测和前端信号处理单元，实现前端电压的预处理，使电压模拟信号幅值符合后端处理要求；
7、电流检测和前端信号处理单元：实现前端电流的预处理，使电流模拟信号幅值符合后端处理要求；
8、电压adc模数转换单元：与电压检测和前端信号处理单连接，实现电压模拟信号的数字采样；
9、电流adc模数转换单元：与电流检测和前端信号处理单连接，实现电流模拟信号的数字采样；以及
10、信号处理单元，与电压adc模数转换单元和电流adc模数转换单元连接，实现输入电流模拟信号和电压模拟信号的字滤波、处理和有效信号输出。
11、一种超声刀换能器的电压电流频率相位阻抗检测方法，其特征在于：它包括如下步骤：
12、s1，启动信号处理模块，开始电流和电压数据采集，待采集到n点数据后，进行步骤2；
13、s2,数据预处理，进行信号滤波并识别电流和电压的基频、高频谐波信号状态，通过高频谐波信号结果，自动识别是否启动特定滤波算法，提高信号质量；
14、相应的高频谐波信号状态也是评估超声刀系统的关键参数，可作为输出反馈至后端频率/功率控制单元；
15、s3，进行视在功率和有功功率运算；
16、s4，基于s3的视在功率和有功功率进行功率因数运算、相位角运算和负载阻抗运算，并将数据的频率、功率因数、相位角、负载阻抗参数作为结果输出至频率/功率控制单元做进一步处理。
17、较之前技术而言，本专利技术的有益效果为：
18、1、采用数字信号处理方法处理电压和电流信号，计算电压电流的相位角，从而驱动控制单元有效实现中心频率锁定和功率控制。在运算过程中得到的功率、基频和高频分量、阻抗结果，可用于进一步提高控制单元的性能。
19、2、简化电路，并避免了硬件电路噪声敏感问题。具体的说，常规规电路还需要通过峰值检测电路、相位检测电路才能实现超声刀锁频和功率控制，本专利技术通过省略了峰值检测电路和相位检测电路设计，实现了电路的简化；通过运用数字信号处理方法，充分利用现代处理器的高性能优点，输出更多有用信号，成本降低。
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1.一种超声刀换能器的电压电流频率相位阻抗检测装置，其特征在于：它包括
2.根据权利要求1所述的一种超声刀换能器的电压电流频率相位阻抗检测方法，其特征在于：它包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种超声刀换能器的电压电流频率相位阻抗检测方法，其特征在于：S3中视在功率为电压有效值和电流有效值的乘积；
【技术特征摘要】
1.一种超声刀换能器的电压电流频率相位阻抗检测装置，其特征在于：它包括
2.根据权利要求1所述的一种超声刀换能器的电压电流频率相位阻抗检测方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚慧川，林雅玲，莫易凡，林聪杰，
申请(专利权)人：喀秋莎厦门医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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