一種中低頻治療儀的治療波形輪廓產(chǎn)生方法和電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及治療儀領(lǐng)域，尤其涉及中低頻治療儀的治療波形輪廓產(chǎn)生方法和電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著物理康復(fù)醫(yī)學(xué)理論及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，以電子電路設(shè)計為載體的中低頻干擾理療系統(tǒng)可達到物理治療疾病的目的，且可廣泛應(yīng)用于家庭或康復(fù)治療中。中低頻治療儀能通過對電子電路的操作模擬中醫(yī)針灸及推拿、按摩、敲打等多種動作，從而達到舒筋活血、迅速緩解疲勞、恢復(fù)肌體等功能，通過儀器內(nèi)部產(chǎn)生的人體中頻電流(頻率為IHz-150Hz，幅度為10-70V的低頻脈沖)可以有效的刺激肌肉，從而達到恢復(fù)身體機能，增強關(guān)節(jié)的靈活性，加強人體神經(jīng)反射能力，對人體酸麻部位采用特殊的手法進行人工按摩。然而由于人體對低頻針灸治療的適應(yīng)性，使治療效果大大降低，為此，需要對現(xiàn)有頻段進行擴展；因每一個治療方案均是由多種基波組合而成，而每一種基波均是由波形輪廓低頻信號(50-150Hz)進行中頻調(diào)制(2.9KHz)的信號，波形輪廓的產(chǎn)生對于中低頻治療儀具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種中低頻治療儀的治療波形輪廓產(chǎn)生方法和電路。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]—種中低頻治療儀的治療波形輪廓產(chǎn)生電路，其特征在于，包括:PWM波形整形電路，包括RC積分電路及與之相連的第一同相比例放大器;PffM波形整形電路用于將單片機輸出的HVM脈沖信號經(jīng)過RC積分電路平滑成連續(xù)的電壓信號，再將電壓信號經(jīng)第一同相比例放大器進行阻抗變換;低通濾波電路，用于濾除高頻干擾信號；限幅及強度調(diào)整電路，用于手動調(diào)整處方波形輸出強度，包括:反相比例放大電路、雙聯(lián)電位器，反相比例放大電路用于電路信號的放大和阻抗變換，雙聯(lián)電位器用于治療儀輪廓波形的強度調(diào)整;經(jīng)低通濾波電路濾波后的信號輸送至反相比例放大電路的反相輸入端，經(jīng)信號放大及阻抗變換后輸送至雙聯(lián)電位器，再經(jīng)雙聯(lián)電位器輸出至下一級功率放大驅(qū)動電路;功率放大驅(qū)動電路，將經(jīng)過限幅和強度調(diào)整之后的波形輪廓進行功率放大。
[0006]通過采用以上技術(shù)方案，最終產(chǎn)生對于中低頻治療儀具有重要的意義的波形輪廓;在PffM波形整形電路中設(shè)置第一同相比例放大器，對平滑后的連續(xù)電壓信號經(jīng)過同相比例放大器進行阻抗變換，保持波形輪廓具有一定的驅(qū)動或帶負載能力。由于治療儀需要由用戶手動調(diào)整處方波形輸出強度，因此設(shè)置強度調(diào)整電路，手動調(diào)整處方波形輸出強度。
[0007]優(yōu)選地，限幅及強度調(diào)整電路中，還包括一設(shè)置在反相比例放大電路的同相輸入端的輸出波形控制電路；輸出波形控制電路，包括一三極管Ql，三極管Ql其基極通過電阻R13連接至外部單片機控制的PB2引腳，用于實施輸出波形的控制，三極管Ql的集電極與反相比例放大電路的同相輸入端相連。通過采用這樣的技術(shù)措施，可以通過外部單片機控制的PB2引腳控制輸出波形的控制，當(dāng)PB2輸出為高點平時，U2B的同相端接地，則反相比例放大電路信號無放大輸出；當(dāng)PB2為低電平時，U2B的同相端有一基礎(chǔ)電壓，可提高輸出波形的直流電壓分量。
[0008]優(yōu)選地，雙聯(lián)電位器的第3腳連接有穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路采用三端可控穩(wěn)壓源，為雙聯(lián)電位器的提供基準(zhǔn)電壓;雙聯(lián)電位器的的第2腳接至外部單片機，通過單片機進行AD采樣，以便判斷雙聯(lián)電位器的旋轉(zhuǎn)位置。通過采用上述技術(shù)方案，設(shè)置采樣電路，可方便判定強度調(diào)整旋鈕的旋轉(zhuǎn)位置。
[0009]優(yōu)選地，功率放大驅(qū)動電路，包括第二同相比例放大器、功率放大電路;雙聯(lián)電位器輸出端與第二同相比例放大器的同相輸入端相連，第二同相比例放大器的輸出端連接至由功率三極管Q2構(gòu)成的功率放大電路進行功率放大，并通過Q2的射極輸出。通過功率放大驅(qū)動電路，使得波形輪廓具有一定的電壓和電流幅度，以便于后期進行中頻調(diào)制。
[0010]優(yōu)選地，功率三極管Q2的射極連接有輸出控制電路，輸出控制電路由電阻Rl9、R21、R22和功率三級管Q3構(gòu)成，輸出控制電路的輸入端與外部單片機控制的PB2引腳相連，其輸出端與功率三極管Q2的射極連接；當(dāng)PB2輸出為高電平時，功率放大驅(qū)動電路的輸出端無電壓輸出，以此屏蔽處方波形輪廓輸出；當(dāng)PB2輸出為低電平時，功率放大驅(qū)動電路的輸出端正常輸出電壓。
[0011]本發(fā)明還提供了一種中低頻治療儀的治療波形輪廓產(chǎn)生方法，包括如下步驟:步驟一:外部單片機輸出PffM脈沖波形；
[0012]步驟二:PWM信號輸出平滑與隔離:
[0013]單片機輸出的HVM脈沖信號經(jīng)過RC積分電路平滑變?yōu)檫B續(xù)的電壓信號，同時設(shè)計PWM波周期遠遠低于RC積分電路的時間常數(shù)，并保證RC電路的充放電時間常數(shù)相同；
[0014]步驟三:低通濾波，以濾除高頻干擾信號；
[0015]步驟四:限幅及強度調(diào)整;設(shè)置強度調(diào)整電路，并在進入功率驅(qū)動之前對輸入信號進tx限幅;
[0016]第五步:功率放大驅(qū)動，對經(jīng)過限幅和強度調(diào)整之后的波形輪廓進行功率放大。
[0017]通過采用以上技術(shù)方案，可產(chǎn)生穩(wěn)定的中低頻波形輪廓，可以有效的刺激肌肉，從而達到恢復(fù)身體機能，增強關(guān)節(jié)的靈活性，加強人體神經(jīng)反射能力，滿足廣大用戶的需求。
[0018]優(yōu)選地，步驟二中，為保持波形輪廓具有一定的驅(qū)動或帶負載能力，平滑后的連續(xù)電壓信號需要經(jīng)過同相比例放大器進行阻抗變換。
【附圖說明】
[0019]圖1治療處方波形輪廓的產(chǎn)生方法框圖；
[0020]圖2PffM波形整形及濾波電路；
[0021]圖3限幅及強度調(diào)整電路；
[0022]圖4功率放大驅(qū)動電路；
[0023]圖5單片機輸出的PffM波形；
[0024]圖6為圖5經(jīng)過隔離整形后形成的處方波形輪廓。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖示與具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0026]本實施例提供了一種中低頻治療儀的治療波形輪廓產(chǎn)生電路，如圖2、3、4所示，電路包括:PWM波形整形電路1、低通濾波電路2、限幅及強度調(diào)整電路3、功率放大驅(qū)動電路4。
[0027]PffM波形整形電路I，包括RC積分電路11及與之相連的第一同相比例放大器12; PffM波形整形電路用于將單片機輸出的PWM脈沖信號經(jīng)過RC積分電路平滑成連續(xù)的電壓信號，再將電壓信號經(jīng)第一同相比例放大器進行阻抗變換;低通濾波電路2，用于濾除高頻干擾信號；限幅及強度調(diào)整電路3，用于手動調(diào)整處方波形輸出強度，包括:反相比例放大電路31、雙聯(lián)電位器32、輸出波形控制電路33、穩(wěn)壓電路34，反相比例放大電路31用于電路信號的放大和阻抗變換，雙聯(lián)電位器32用于治療儀輪廓波形的強度調(diào)整;經(jīng)低通濾波電路濾波后的信號輸送至反相比例放大電路31的反相輸入端，經(jīng)信號放大及阻抗變換后輸送至雙聯(lián)電位器32，再經(jīng)雙聯(lián)電位器32輸出至下一級功率放大驅(qū)動電路4;功率放大驅(qū)動電路4，將經(jīng)過限幅和強度調(diào)整之后的波形輪廓進行功率放大。
[0028]如圖2所示，為PWM波形整形及濾波電路;U2A為單電源供電的運算放大器LM358，供電電壓為8V。
[0029]PffM信號從單片機的PB4引腳輸出至PffM波形整形及濾波電路，首先經(jīng)過R6、C3構(gòu)成的積分電路平滑后，之后再經(jīng)過U2A、R11和RlO構(gòu)成的同相比例放大后，最后經(jīng)由R8、C7構(gòu)成的低通濾波器濾波之后輸出。
[0030]如圖3所示，為處方波形輪廓限幅及強度調(diào)整電路，用于波形輪廓的放大和限幅，包括:反相比例放大電路31、雙聯(lián)電位器32、輸出波形控制電路33、穩(wěn)壓電路34;經(jīng)過平滑后的處方輪廓信號由R7的左側(cè)輸入，進過R7、R4和U2B構(gòu)成的反相放大電路31進行放大和阻抗變換后，經(jīng)由VRl雙聯(lián)電位器32輸出至下一級電路。當(dāng)調(diào)整VRl時，由于VRl的5、6腳是接入至信號傳送電路中，當(dāng)其阻值增大時，輸出的信號幅度減??；當(dāng)其阻值減小時，輸出的信號幅度增加。
[0031]圖中，U2B為單電源供電的運算放大器LM358，供電電壓為8V。
[0032]VRl為治療儀通道強度調(diào)整旋鈕，其采用6腳雙聯(lián)電位器B10K，其內(nèi)部有兩個額定阻值1K的可變電阻，調(diào)整旋鈕時，2個可變電路同步變化。系統(tǒng)工作時，單片機實時采集電位器的調(diào)整量以進行處方波形輸出強度的判別。
[0033]穩(wěn)壓電路34，由電阻