本發(fā)明涉及精密儀器檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

在醫(yī)學(xué)上，常用神經(jīng)肌肉電刺激儀發(fā)出電脈沖序列誘發(fā)肌肉運動，刺激特定肌肉群使其抽搐或者收縮，繼而達到“功能”修復(fù)的技術(shù)。該儀器輸出電脈沖大小直接關(guān)系到治療的效果，其電性參數(shù)輸出的穩(wěn)定性對治療的進度起至關(guān)重要的作用，現(xiàn)目前，傳統(tǒng)上的電子檢測儀器讀數(shù)不精確，反應(yīng)不夠靈敏、線型誤差較大，不能很好的應(yīng)用在精密儀器的電性檢測上。因此，有必要設(shè)計一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測裝置及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測裝置及方法，以解決目前傳統(tǒng)電子檢測儀讀數(shù)不精確，反應(yīng)不夠靈敏、線型誤差較大，不能很好的應(yīng)用在精密儀器的電性檢測上的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測裝置，包括殼體、電路板、軟件系統(tǒng)和觸摸屏，所述殼體包括：主殼體、按鍵帽和安裝固定件；所述電路板包括：繼電器網(wǎng)絡(luò)、電阻網(wǎng)絡(luò)、信號調(diào)理電路、CPU單片機和電源模塊；其中，

CPU單片機為帶12位高速AD，所述帶12位高速AD采用SMT32F407VET6；

繼電器網(wǎng)絡(luò)與電阻網(wǎng)絡(luò)連接，用于自動控制、安全保護和轉(zhuǎn)換電路；

電阻網(wǎng)絡(luò)與信號調(diào)理電路連接，用于生成測試信號；

信號調(diào)理電路與CPU單片機連接，用于放大信號和處理AD采樣；

電源模塊用于提供系統(tǒng)所需電源；

觸摸屏與CPU單片機連接，用于顯示輸出信號和波形圖。

進一步地，所述繼電器網(wǎng)絡(luò)包括繼電器，所述繼電器采用TQ2-L2-5V。

進一步地，所述電阻網(wǎng)絡(luò)包括負載電阻，所述負載電阻分為300Ω負載電阻、500Ω負載電阻、1000Ω負載電阻、2000Ω負載電阻、10KΩ負載電阻和外部擴展80Ω負載電阻；

進一步地，所述信號調(diào)理電路包括可調(diào)增益放大器，所述可調(diào)增益放大器用于對信號進行放大1-128倍和將信號零點調(diào)整到1.25V，所述可調(diào)增益放大器采用PGA280。

進一步地，所述電源模塊包括鋰電池充電電路、3.3V電源、5V背光及繼電器供電電源、±5V模擬電路供電電源和一鍵開關(guān)機電路；其中，

所述鋰電池充電電路包括電池充電控制器，所述控制器采用MCP73831T-2ATI/OT；

3.3V電源包括IC芯片，所述IC芯片采用TPS62260DDC；

5V背光及繼電器供電電源包括集成開關(guān)，所述升壓轉(zhuǎn)換器采用TPS61040；

±5V模擬電路供電電源包括集成開關(guān)，所述集成開關(guān)采用TPS65133；

一鍵開關(guān)機電路包括開關(guān)MOS管和單向二極管。

進一步地，所述觸摸屏與CPU單片機之間設(shè)有薄膜晶體管驅(qū)動電路，所述觸摸屏采用4.3寸電容觸摸屏。

一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測方法，所述方法包括如下步驟：

S1)先將裝置開機；

S2)神經(jīng)肌肉電刺激儀的輸出端分正負極分別連接至裝置的信號輸入端；

S3)在裝置上選擇通道、阻抗，進入測試界面；

S4)將神經(jīng)肌肉電刺激儀開機后，啟動輸出，進行測試。

進一步地，所述步驟S3)包括步驟S3.1)：進入測量模式，設(shè)置負載阻抗、測試通道、電壓范圍和頻帶范圍。

進一步地，所述測試參數(shù)包括電流、電壓、輸出波形圖、輸入電壓信號值、信號頻率、直流分量、交流分量、干擾電流和拍頻。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過繼電器網(wǎng)絡(luò)自動控制、安全保護和轉(zhuǎn)換電路，電阻網(wǎng)絡(luò)的不同阻值的負載電阻切換，信號調(diào)理電路對信號進行放大和加入信號零點電路，提高了采樣的精度及穩(wěn)定性，使檢測的電性參數(shù)和波形精度更高，減小線性誤差，結(jié)構(gòu)簡單，在醫(yī)學(xué)器件檢測和工控領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個結(jié)構(gòu)連接框圖；

圖2是本發(fā)明的CPU單片機的一個電路連接示意圖；

圖3是本發(fā)明的可調(diào)增益放大器的一個電路連接示意圖；

圖4是本發(fā)明的接入點的一個電路連接示意圖；

圖5是本發(fā)明的繼電器DQ1～DQ3的一個電路連接示意圖；

圖6是本發(fā)明繼電器DQ4～DQ7的一個電路連接示意圖；

圖7是本發(fā)明繼電器DQ8的一個電路連接示意圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例中技術(shù)方案作進一步詳細的說明。

參見圖1，本發(fā)明包括殼體、電路板和觸摸屏，殼體包括：主殼體、薄膜按鍵；電路板包括：繼電器網(wǎng)絡(luò)、電阻網(wǎng)絡(luò)、信號調(diào)理電路、CPU單片機和電源部分；其中，CPU單片機為帶12位高速AD，所述帶12位高速AD采用SMT32F407VET6；繼電器網(wǎng)絡(luò)與電阻網(wǎng)絡(luò)連接，用于自動控制、安全保護和轉(zhuǎn)換電路；電阻網(wǎng)絡(luò)與信號調(diào)理電路連接，用于生成測試信號；信號調(diào)理電路與CPU單片機連接，用于放大信號和處理AD采樣；電源部分產(chǎn)生系統(tǒng)所需的數(shù)字及模擬電源，用于系統(tǒng)供電；觸摸屏與CPU單片機連接，用于顯示輸出信號、波形圖及測量值。

在本實施例中，繼電器網(wǎng)絡(luò)包括繼電器，所述繼電器采用TQ2-L2-5V；電阻網(wǎng)絡(luò)包括負載電阻，負載電阻分為300Ω負載電阻、500Ω負載電阻、1000Ω負載電阻、2000Ω負載電阻、10KΩ負載電阻和外部擴展80Ω負載電阻；信號調(diào)理電路包括可調(diào)增益放大器，可調(diào)增益放大器用于對信號進行放大1-128倍和將信號零點調(diào)整到1.25V，可調(diào)增益放大器采用PGA280；電源模塊包括鋰電池充電電路、3.3V電源、5V背光及繼電器供電電源、±5V模擬電路供電電源和一鍵開關(guān)機電路；其中，鋰電池充電電路包括電池充電控制器，所述控制器采用MCP73831T-2ATI/OT；3.3V電源包括IC芯片，IC芯片采用TPS62260DDC；5V背光及繼電器供電電源包括集成開關(guān)，升壓轉(zhuǎn)換器采用TPS61040；±5V模擬電路供電電源包括集成開關(guān)，集成開關(guān)采用TPS65133；一鍵開關(guān)機電路包括開關(guān)MOS管和單向二極管。

在本實施例中，所述觸摸屏與CPU單片機之間設(shè)有薄膜晶體管驅(qū)動電路，所述觸摸屏采用4.3寸電容觸摸屏。

本發(fā)明的工作原理是：根據(jù)測試設(shè)置，軟件控制繼電器DQ1～DQ3選取信號接入點J1～J3中的其中一路或兩路，并控制DQ4～DQ8選取測試用的負載電阻網(wǎng)絡(luò)，DQ8為選取外部電阻和內(nèi)部的繼電器。電壓測試信號通過測量分壓電阻R238～R242和R244分壓后，電壓信號送入PGA280的7腳也就是通道2中進行放大及信號中值的抬升，經(jīng)過調(diào)理后的信號送入的23腳進行AD采樣，根據(jù)AD值的大小，CPU自動調(diào)節(jié)PGA280的放大倍數(shù)到合適的值，保證信號的完整，得到完整的測量數(shù)據(jù)。PGA280的信號中值電壓輸入腳為3腳，此腳電壓由CPU的DA輸出30腳輸出，實現(xiàn)軟件可調(diào)。

在本實施例中，當電流測試時，電流測試信號由R274將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號后送入PGA280的通道1，其他信號流程及處理方式同上述工作原理。

一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測方法，所述方法包括如下步驟：

S1)先將裝置開機；

S2)神經(jīng)肌肉電刺激儀的輸出端分正負極分別連接至裝置的信號輸入端；

S3)在裝置上選擇通道、阻抗，進入測試界面，進入測量模式，設(shè)置負載阻抗、測試通道、電壓范圍和頻帶范圍；

S4)將神經(jīng)肌肉電刺激儀開機后，啟動輸出，進行測試，得出測試參數(shù),包括：電流(RMS)、電壓(RMS)、電流(MAX)、電壓(MAX)、輸出波形圖、輸入電壓信號值、信號頻率、直流分量、交流分量、干擾電流和拍頻。

在本實施例中，測試電流(MAX、RMS)和電壓(MAX、RMS)時，信號通過繼電器網(wǎng)絡(luò)選取1～3通道中的一個、兩個或三個、接入負載電阻網(wǎng)絡(luò)及PGA280后通過CPU的高速AD采樣，得到原始數(shù)據(jù)，CPU通過傅里葉變換處理，得出電流(MAX、RMS)和電壓(MAX、RMS)值；測試輸入信號值時，信號通過繼電器網(wǎng)絡(luò)、負載電阻網(wǎng)絡(luò)及PGA280后通過CPU的高速AD采樣，得到原始數(shù)據(jù)，通過改變采樣時間，采樣頻率可在10K到100K之間變化；測試直流分量時，通過測量得到原始數(shù)據(jù)，CPU通過傅里葉變換處理，得出直流分量；測試交流分量時，通過測量得到原始數(shù)據(jù)，CPU通過傅里葉變換處理，得出交流分量；測試干擾電流和拍頻時，干擾電流和拍頻一般由2個或者多個通道信號構(gòu)成，其中一個有特定幅值、頻率，另外的有特定幅值及可變頻率；每個通道的電流、頻率可以分別測量；干擾電流有效值是通過輸入信號的疊加實現(xiàn)的。

由上述實施例可見，本發(fā)明通過繼電器網(wǎng)絡(luò)自動控制、安全保護和轉(zhuǎn)換電路，電阻網(wǎng)絡(luò)的不同阻值的負載電阻切換，信號調(diào)理電路對信號進行放大和加入信號零點電路，提高了采樣的精度及穩(wěn)定性，使檢測的電性參數(shù)和波形精度更高，減小線型誤差，結(jié)構(gòu)簡單，在醫(yī)學(xué)器件檢測和工控領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。