CN105510720A - 一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及麻醉机检测技术领域，尤其涉及一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路。其包括：脉冲侦测输入电路、恒流源变换电路、及报警范围设置电路，所述脉冲侦测输入电路的输入端连接外界逻辑控制信号，通过所述脉冲侦测输入电路将所述恒流源变换电路的电流调制成脉冲电流输出，实现对麻醉机接地电阻的脉冲模式侦测，大大降低了功率，提高了电路可靠性；通过所述报警范围设置电路设置接地电阻值的报警电阻阈值且与所述恒流源变换电路连接，若麻醉机的接地电阻大于设置的报警电阻阈值，则所述报警范围设置电路的输出端输出报警信号，实现对麻醉机接地电阻的检测与报警。本发明所述的电路具有电路结构简单、电路响应快、体积小、功耗低的优点。

Description

一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路

技术领域

本发明涉及麻醉机检测技术领域，尤其涉及一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路。

背景技术

麻醉机是用于医院重症病室，对电方面设计安全方面考虑要求尤其的高，由于可接触到人体的部位，麻醉机对病人不能有过大的漏电流。机壳接地是一项非常重要的预防措施，接地电阻也是在相关标准中有规定要求，产品在实际应用中可能会出现接地电阻增大甚至失效情况，这本身可能产生危险。而现有的检测接地电阻的设备都是昂贵且体积庞大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，采用脉冲模式侦测，大大降低了功率，提高了电路可靠性，并且电路简单、体积小、功耗低。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，包括：脉冲侦测输入电路、恒流源变换电路、及报警范围设置电路；所述恒流源变换电路的输入端为参考电压源输入端口用于连接外界参考电压源，所述恒流源变换电路的输出端为测试端口用于连接麻醉机的接地电阻；所述脉冲侦测输入电路的输入端为逻辑控制输入端口用于接收外界逻辑控制信号，所述脉冲侦测输入电路的输出端连接所述恒流源变换电路，通过所述逻辑控制信号控制恒流源变换电路实现脉冲模式侦测；所述报警范围设置电路用于设置报警电阻阈值且与所述恒流源变换电路连接，若麻醉机的接地电阻大于设置的报警电阻阈值，则所述报警范围设置电路的输出端输出报警信号。

其中，所述脉冲侦测输入电路，包括：电阻R2、电阻R3、MOS管Q1，所述电阻R2的一端为所述脉冲侦测输入电路的输入端，所述电阻R2的另一端分别连接电阻R3的一端、MOS管Q1的栅极，所述电阻R3的另一端接地，所述MOS管Q1的源极接地，所述MOS管Q1的漏极为所述脉冲侦测输入电路的输出端。

其中，所述恒流源变换电路，包括：电阻R1、放大器U1A、电阻R4、三极管Q2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、绝缘栅场效应管Q3，所述电阻R1的一端为所述恒流源变换电路的输入端，所述电阻R1的另一端分别连接所述脉冲侦测输入电路的输出端、放大器U1A的正极输入端，所述放大器U1A的负极输入端分别连接电阻R7的一端、电阻R8的一端、电容C1的一端，且为所述恒流源变换电路的负极输出端，所述电阻R8的另一端接地，所述电容C1的另一端分别连接电阻R6的一端、三极管Q2的发射极，所述电阻R6的另一端接地，所述三极管Q2的基极连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接所述放大器U1A的输出端，所述三极管Q2的集电极分别连接电阻R5的一端、绝缘栅场效应管Q3的栅极，所述电阻R5的另一端分别连接所述绝缘栅场效应管Q3的源极、电源VCC，所述绝缘栅场效应管Q3的漏极分别连接电阻R7的另一端、所述报警范围设置电路的输入端，且为所述恒流源变换电路的正极输出端。

其中，所述报警范围设置电路，包括：电阻R0、放大器U1B、电阻R14、电阻R13、稳压二极管VZ1、滑动变阻器RW、电容C2，所述电阻R14的一端为所述报警范围设置电路的输入端，所述电阻R14的另一端连接所述放大器U1B的负极输入端，所述放大器U1B的正极输入端分别连接电阻R13的一端、稳压二极管VZ1的负极、电容C2的一端，所述电阻R13的另一端连接电源VCC，所述稳压二极管VZ1的正极连接滑动变阻RW的一端，所述滑动变阻RW的另一端接地，所述电容C2的另一端连接滑动变阻RW的另一端，所述放大器U1B的输出端连接所述电阻RO的一端，所述电阻R0的另一端为所述报警范围设置电路的输出端。

其中，所述MOS管Q1为NMOS管。

其中，所述三极管Q2为NPN型三极管，所述绝缘栅场效应管Q3为PMOS晶体管。

其中，所述接地电阻的报警电阻阈值设定公式为： 其中，所述VCC为电源VCC，所述VZ1表示为稳压二极管VZ1的电压值，所述Vref_in为参考电压源输入端口用于连接外界参考电压源，且所述VZ1小于VCC。

有益效果：

本发明所述的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，通过采用所述脉冲侦测输入电路，将其输入端连接外界逻辑控制信号，通过所述脉冲侦测输入电路将所述恒流源变换电路的电流调制成脉冲电流输出，实现对麻醉机接地电阻的脉冲模式侦测，大大降低了功率，提高了电路可靠性；通过所述报警范围设置电路设置接地电阻值的报警电阻阈值且与所述恒流源变换电路连接，若麻醉机的接地电阻大于设置的报警电阻阈值，则所述报警范围设置电路的输出端输出报警信号，实现对麻醉机接地电阻的检测与报警。本发明所述的电路具有电路结构简单、电路响应快、体积小、功耗低的优点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路的结构示意图。

图2是本发明具体实施方式提供的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1是本发明具体实施方式提供的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路的结构示意图。如图1所示，本发明所述的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，包括：脉冲侦测输入电路、恒流源变换电路、及报警范围设置电路；所述恒流源变换电路的输入端为参考电压源输入端口用于连接外界参考电压源，所述恒流源变换电路的输出端为测试端口用于连接麻醉机的接地电阻；所述脉冲侦测输入电路的输入端为逻辑控制输入端口用于接收外界逻辑控制信号，所述脉冲侦测输入电路的输出端连接所述恒流源变换电路，通过所述逻辑控制信号控制恒流源变换电路实现脉冲模式侦测；所述报警范围设置电路用于设置报警电阻阈值且与所述恒流源变换电路连接，若麻醉机的接地电阻大于设置的报警电阻阈值，则所述报警范围设置电路的输出端输出报警信号。

本发明所述的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，通过采用所述脉冲侦测输入电路，将其输入端连接外界逻辑控制信号，通过所述脉冲侦测输入电路将所述恒流源变换电路的电流调制成脉冲电流输出，实现对麻醉机接地电阻的脉冲模式侦测，大大降低了功率，提高了电路可靠性；通过所述报警范围设置电路设置接地电阻值的报警电阻阈值且与所述恒流源变换电路连接，若麻醉机的接地电阻大于设置的报警电阻阈值，则所述报警范围设置电路的输出端输出报警信号，实现对麻醉机接地电阻的检测与报警。本发明所述的电路具有电路结构简单、电路响应快、体积小、功耗低的优点。需要说明的是，图1中，Vout1、Vout2为测试端口用于连接麻醉机的接地电阻，Vref_in为参考电压源输入端口用于连接外界参考电压源，Pulse_in为逻辑控制输入端口用于接收外界逻辑控制信号，Alarm_out为报警信号输出端口。

如图2所示，所述脉冲侦测输入电路，包括：电阻R2、电阻R3、MOS管Q1，所述电阻R2的一端为所述脉冲侦测输入电路的输入端，所述电阻R2的另一端分别连接电阻R3的一端、MOS管Q1的栅极，所述电阻R3的另一端接地，所述MOS管Q1的源极接地，所述MOS管Q1的漏极为所述脉冲侦测输入电路的输出端。

如图2所示，所述恒流源变换电路，包括：电阻R1、放大器U1A、电阻R4、三极管Q2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、绝缘栅场效应管Q3，所述电阻R1的一端为所述恒流源变换电路的输入端，所述电阻R1的另一端分别连接所述脉冲侦测输入电路的输出端、放大器U1A的正极输入端，所述放大器U1A的负极输入端分别连接电阻R7的一端、电阻R8的一端、电容C1的一端，且为所述恒流源变换电路的负极输出端，所述电阻R8的另一端接地，所述电容C1的另一端分别连接电阻R6的一端、三极管Q2的发射极，所述电阻R6的另一端接地，所述三极管Q2的基极连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接所述放大器U1A的输出端，所述三极管Q2的集电极分别连接电阻R5的一端、绝缘栅场效应管Q3的栅极，所述电阻R5的另一端分别连接所述绝缘栅场效应管Q3的源极、电源VCC，所述绝缘栅场效应管Q3的漏极分别连接电阻R7的另一端、所述报警范围设置电路的输入端，且为所述恒流源变换电路的正极输出端。

如图2所示，所述报警范围设置电路，包括：电阻R0、放大器U1B、电阻R14、电阻R13、稳压二极管VZ1、滑动变阻器RW、电容C2，所述电阻R14的一端为所述报警范围设置电路的输入端，所述电阻R14的另一端连接所述放大器U1B的负极输入端，所述放大器U1B的正极输入端分别连接电阻R13的一端、稳压二极管VZ1的负极、电容C2的一端，所述电阻R13的另一端连接电源VCC，所述稳压二极管VZ1的正极连接滑动变阻RW的一端，所述滑动变阻RW的另一端接地，所述电容C2的另一端连接滑动变阻RW的另一端，所述放大器U1B的输出端连接所述电阻RO的一端，所述电阻R0的另一端为所述报警范围设置电路的输出端。

需要说明的是，在图2中，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、MOS管Q1构成来自外界MCU的脉冲信号的电平转换，MCU低电平为0，MCU的高电平可取3～5.5V之间。所述放大器U1A、电阻R4、三极管Q2、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电容C1、及绝缘栅场效应管Q3组成恒流源变换电路，其电流可以通过所述脉冲侦测输入电路调制成脉冲电流输出，以实现对麻醉机接地电阻的脉冲模式侦测。所述电阻R4、电阻R6、三极管Q2、及电阻R5构成驱动电平转换，所述绝缘栅场效应管Q3为功率电流输出控制，所述电阻R7代表需要测量的外部接地电阻，所述电容C1是反馈稳定电容，能够增加电路系统的稳定性，防止震荡。所述电阻R8是反馈电阻，所述脉冲电流大小由如下公式确定：I＝Vref_in/R8，可见，通过改变所述恒流源变换电路输入端Vref_in连接的参考电压源的大小，可以灵活设定检测电流的大小，能够实现对不同阻值的接地电阻的检测。

其中，所述MOS管Q1为NMOS管。

其中，所述三极管Q2为NPN型三极管，所述绝缘栅场效应管Q3为PMOS晶体管。

所述报警范围设置电路中，所述电阻R14、电阻R13、滑动电阻器RW、稳压二极管VZ1、及电容C2构成输出电压的采样比较输出，也即接地电阻的报警电阻阈值设定，设定公式参考如下：

其中，所述VCC为电源VCC，所述VZ1表示为稳压二极管VZ1的电压值，所述Vref_in为参考电压源输入端口用于连接外界参考电压源，且所述VZ1小于VCC。

结合图1、图2，本发明所述的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路的工作过程如下：

首先，将所述恒流源变换电路的输入端连接外界参考电压源，将所述恒流源变换电路的输出端，即Vout1、Vout2连接麻醉机的接地电阻，并将所述脉冲侦测输入电路的输入端连接外界逻辑控制信号，通过所述脉冲侦测输入电路将所述恒流源变换电路的电流调制成脉冲电流输出，以实现对麻醉机接地电阻的脉冲模式侦测；若麻醉机的接地电阻大于所述报警范围设置电路设置的报警电阻阈值，则所述报警范围设置电路的输出端输出报警信号，实现对麻醉机接地电阻的检测与报警。并且可以根据接地电阻值的大小，通过Vref_in端口灵活设定检测电流的大小。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，其特征在于，包括：脉冲侦测输入电路、恒流源变换电路、及报警范围设置电路；

所述恒流源变换电路的输入端为参考电压源输入端口用于连接外界参考电压源，所述恒流源变换电路的输出端为测试端口用于连接麻醉机的接地电阻；

所述脉冲侦测输入电路的输入端为逻辑控制输入端口用于接收外界逻辑控制信号，所述脉冲侦测输入电路的输出端连接所述恒流源变换电路，通过所述逻辑控制信号控制恒流源变换电路实现脉冲模式侦测；

所述报警范围设置电路用于设置报警电阻阈值且与所述恒流源变换电路连接，若麻醉机的接地电阻大于设置的报警电阻阈值，则所述报警范围设置电路的输出端输出报警信号。

2.根据权利要求1所述的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，其特征在于，所述脉冲侦测输入电路，包括：电阻R2、电阻R3、MOS管Q1，所述电阻R2的一端为所述脉冲侦测输入电路的输入端，所述电阻R2的另一端分别连接电阻R3的一端、MOS管Q1的栅极，所述电阻R3的另一端接地，所述MOS管Q1的源极接地，所述MOS管Q1的漏极为所述脉冲侦测输入电路的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，其特征在于，所述恒流源变换电路，包括：电阻R1、放大器U1A、电阻R4、三极管Q2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、绝缘栅场效应管Q3，所述电阻R1的一端为所述恒流源变换电路的输入端，所述电阻R1的另一端分别连接所述脉冲侦测输入电路的输出端、放大器U1A的正极输入端，所述放大器U1A的负极输入端分别连接电阻R7的一端、电阻R8的一端、电容C1的一端，且为所述恒流源变换电路的负极输出端，所述电阻R8的另一端接地，所述电容C1的另一端分别连接电阻R6的一端、三极管Q2的发射极，所述电阻R6的另一端接地，所述三极管Q2的基极连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接所述放大器U1A的输出端，所述三极管Q2的集电极分别连接电阻R5的一端、绝缘栅场效应管Q3的栅极，所述电阻R5的另一端分别连接所述绝缘栅场效应管Q3的源极、电源VCC，所述绝缘栅场效应管Q3的漏极分别连接电阻R7的另一端、所述报警范围设置电路的输入端，且为所述恒流源变换电路的正极输出端。

4.根据权利要求3所述的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，其特征在于，所述报警范围设置电路，包括：电阻R0、放大器U1B、电阻R14、电阻R13、稳压二极管VZ1、滑动变阻器RW、电容C2，所述电阻R14的一端为所述报警范围设置电路的输入端，所述电阻R14的另一端连接所述放大器U1B的负极输入端，所述放大器U1B的正极输入端分别连接电阻R13的一端、稳压二极管VZ1的负极、电容C2的一端，所述电阻R13的另一端连接电源VCC，所述稳压二极管VZ1的正极连接滑动变阻RW的一端，所述滑动变阻RW的另一端接地，所述电容C2的另一端连接滑动变阻RW的另一端，所述放大器U1B的输出端连接所述电阻RO的一端，所述电阻R0的另一端为所述报警范围设置电路的输出端。

5.根据权利要求2所述的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，其特征在于，所述MOS管Q1为NMOS管。

6.根据权利要求3所述的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，其特征在于，所述三极管Q2为NPN型三极管，所述绝缘栅场效应管Q3为PMOS晶体管。

7.根据权利要求4所述的一种麻醉机接地电阻脉冲检测及报警电路，其特征在于，所述接地电阻的报警电阻阈值设定公式为：

其中，所述VCC为电源VCC，所述VZ1表示为稳压二极管VZ1的电压值，所述Vref_in为参考电压源输入端口用于连接外界参考电压源，且所述VZ1小于VCC。