CN107102218B - 脉冲发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种脉冲发生装置，所述脉冲发生装置通过阻抗测量单元连接内部标准参考电阻电路，用以对所述内部标准参考电阻电路进行阻抗测量并输出测量结果，控制单元用以根据所述阻抗测量单元输出的电压测量结果判断所述脉冲发生装置是否连接着外部部件，当判定所述脉冲发生装置连接着外部部件时，则所述控制单元不继续进行所述脉冲发生装置激活操作，从而提高了所述脉冲发生装置的使用安全。

Description

脉冲发生装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种脉冲发生装置。

背景技术

脉冲发生装置广泛运用于心脏起搏、除颤，脑起搏等领域。在一些情况下，一些脉冲发生装置需要经常开关，开启的时候如果脉冲发生装置通过导线与人体连接，则会有意想不到的情况发生，对人体产生伤害。

对于永久患有心律失常的病患，植入永久性心脏植入式电子器械是一种有效的治疗手段。而在永久性心脏植入式电子器械植入术中，在植入永久性心脏植入式电子器械之前需要通过起搏分析仪确定P波/R波幅度，起搏阈值及电极导线的植入位置。

对于患有暂时性心律失常的患者或者需要进行暂时性心脏起搏辅助的患者，采用临时起搏器进行暂时性的起搏支持是一种有效的治疗手段。

由于起搏分析仪/临时起搏器是可关机设备，因此要求设备每次开启前需要确保自身的各种基本指标正常。同时在使用起搏分析仪前，临床上要求首先开启设备并合理配置参数后才可以连接植入的电极导线。这是一种为了保证病患不会因为设备开启瞬间的电压变化，或者未经调整的初始化参数设置而受到不必要损害的安全要求和措施。但在实际操作时，由于使用者的主观失误或者实际使用时的不可预知状况可能导致不安全的使用操作。因此对起搏分析仪/临时起搏器而言，对是否连接电极导线的开机自检是很必要的一个步骤。

起搏分析仪/临时起搏器等此类脉冲发生装置的开、关机并不是指电源的开、断，一旦安装上电池设备电源一直处于接通状态。此类脉冲发生装置关机是指使设备处于待机状态(设备的控制单元仍然处于最低功耗运行状态，此时设备仅能响应“开/关”操作，一般是“开/关”按键)；此类脉冲发生装置开机是指通过控制单元激活整个设备，使设备可以执行相关功能，接受相关指令并显示相关信息等。

目前市场上的起搏分析仪/临时起搏器等脉冲发生装置在开机时都会有开机自检操作，自检通过后才能完成激活设备，如果自检不通过则不继续进行激活操作，重新进入待机状态(即关机状态)。但是基本上这些装置的开机自检都是针对设备本身功能、性能或者参数指标的检测，对上述不安全操作隐患一般都采用说明书提示或警告，或者对用户进行使用规范培训的方式来避免。这种方式有赖于使用者的严格遵守和坚持，很难避免意外的状况。

因此，对于脉冲发生装置，特别是起搏分析仪/临时起搏器，能够具有开机自检过程中检测是否连接着外部部件(例如为电极导线及其连接的人体组织)的功能成了本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脉冲发生装置，以解决现有技术中的脉冲发生装置不具有开机自检过程中检测是否连接着外部部件的功能，从而使得脉冲发生装置的使用存在一定风险的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种脉冲发生装置，所述脉冲发生装置包括脉冲发生单元，与所述脉冲发生单元连接用以控制脉冲发生的控制单元，其特征在于，所述脉冲发生装置还包括：内部标准参考电阻电路、阻抗测量单元，所述内部标准参考电阻电路包括内部标准参考电阻和用于与外部部件连接的外部部件输入接口，所述外部部件输入接口与所述内部标准参考电阻并联连接；其中，

所述阻抗测量单元连接所述内部标准参考电阻电路，用以对所述内部标准参考电阻电路进行阻抗测量并输出测量结果；

所述控制单元用以根据所述测量结果判断所述脉冲发生装置是否连接着外部部件；当所述脉冲发生装置进行开机自检时，如果判定所述脉冲发生装置连接着外部部件，则所述控制单元不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述阻抗测量单元输出的测量结果为所述内部标准参考电阻电路的平均直流电压值。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述内部标准参考电阻的阻值在所述外部部件阻抗值的预估范围内。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述内部标准参考电阻电路还包括与所述内部标准参考电阻连接的控制接入电路，所述控制单元与所述控制接入电路连接，并通过所述控制接入电路控制所述内部标准参考电阻是否接入所述内部标准参考电阻电路。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，当所述脉冲发生装置进行开机自检时，所述控制单元通过所述控制接入电路控制所述内部标准参考电阻接入所述内部标准参考电阻电路。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述控制单元根据如下规则判断所述脉冲发生装置是否连接着外部部件：

若平均直流电压值大于或等于第一数值，则判定所述脉冲发生装置未连接外部部件；

若平均直流电压值小于第一数值，则判定所述脉冲发生装置连接着外部部件；

所述第一数值为内部标准参考电阻加上外部部件并联的等效电阻所对应的理想电压值，其中外部部件阻抗值以预估最大阻抗值计。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，当判定所述脉冲发生装置未连接外部部件时，则进一步判断所述脉冲发生装置的性能是否合格；

当判定所述脉冲发生装置的性能不合格时，则所述控制单元不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述阻抗测量单元输出的测量结果为所述内部标准参考电阻电路的平均直流电压值，所述控制单元根据如下规则判断所述脉冲发生装置的性能是否合格：

若平均直流电压值与内部标准参考电阻对应的理想输出电压之间的差值小于等于第二数值，则判定所述脉冲发生装置的性能合格；

若平均直流电压值与内部标准参考电阻对应的理想输出电压之间的差值大于第二数值，则判定所述脉冲发生装置的性能不合格；

其中，所述第二数值为内部标准参考电阻与脉冲发生装置的内部分布电阻并联的等效电阻对应的理想输出电压值的10％～20％。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，当判定所述脉冲发生装置的性能合格时，所述控制单元根据所述电压测量结果得到校正因子，并根据所述校正因子在设备后续的阻抗测量活动中校正所述阻抗测量单元输出的测量结果。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述阻抗测量单元包括：测量信号发生器及测量电压接收器，其中，

所述测量信号发生器用以向所述内部标准参考电阻电路提供正弦波测量信号；

所述测量电压接收器用以获取所述内部标准参考电阻电路两端的电压信号，并输出平均直流电压值；

所述控制单元还用以控制测量信号发生器产生正弦波测量信号。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述控制单元还用以向所述测量信号发生器提供方波信号，所述测量信号发生器根据所述方波信号形成正弦波测量信号。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述控制单元控制所述方波信号的发放时长及频率。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述测量信号发生器包括：电平转换模块以及滤波器，其中，

所述电平转换模块用以提高控制单元提供的方波信号的幅度；

所述滤波器用以将电平转换模块输出的方波信号转变成正弦波测量信号。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，在所述测量信号发生器提供正弦波测量信号前，所述控制单元获取所述测量电压接收器输出的第一平均直流电压值；

在所述测量信号发生器提供正弦波测量信号后，所述控制单元获取所述测量电压接收器输出的第二平均直流电压值；

所述控制单元判断第一平均直流电压值与第二平均直流电压值大小，如果第一平均直流电压值小于第二平均直流电压值，所述控制单元不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述测量电压接收器包括：峰值检波模块以及积分模块，其中，

所述峰值检波模块用以得到所述内部标准参考电阻电路两端电压的正电压分量；

所述积分模块用以根据所述峰值检波模块的输出得到所述内部标准参考电阻电路的平均直流电压值。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述测量电压接收器还包括：分压电路以及抗干扰电路，其中，

所述分压电路用以对所述积分模块的输出进行分压；

所述抗干扰电路用以对所述分压电路的输出进行抗干扰处理，并将输出结果发送给所述控制单元。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述阻抗测量单元还包括限流电路，所述限流电路用以将测量信号发生器输出的正弦波测量信号的电流，限流后提供给所述内部标准参考电阻电路。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述阻抗测量单元还包括导通控制开关电路，所述导通控制开关电路与所述内部标准参考电阻电路、测量信号发生器，测量电压接收器以及控制单元连接，用以根据控制单元的控制信号控制所述测量信号发生器与内部标准参考电阻电路之间信号的通断，以及所述内部标准参考电阻电路与测量电压接收器之间信号的通断。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述控制单元还用以控制所述测量信号发生器、测量电压接收器以及导通控制开关电路的开启与关闭。

可选的，在所述的脉冲发生装置中，所述阻抗测量单元还包括隔直电路，所述隔直电路与所述导通控制开关电路、测量信号发生器以及测量电压接收器连接，用以去除测量信号发生器的输出中的直流信号干扰，以及去除测量电压接收器获得的电压信号中的直流信号干扰。

在本发明提供的脉冲发生装置中，通过阻抗测量单元连接内部标准参考电阻电路，用以对所述内部标准参考电阻电路进行阻抗测量并输出测量结果，控制单元用以根据所述阻抗测量单元输出的电压测量结果判断所述脉冲发生装置是否连接着外部部件，当判定所述脉冲发生装置连接着外部部件时，则所述控制单元不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作，从而提高了所述脉冲发生装置的使用安全。

附图说明

图1是本发明实施例的脉冲发生装置的结构示意图；

图2是本发明实施例的内部标准参考电阻电路的结构示意图；

图3是本发明实施例的阻抗测量单元的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的脉冲发生装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，其为本发明实施例的脉冲发生装置的结构示意图。如图1所示，在本申请实施例中，所述脉冲发生装置1除了包括脉冲发生单元40，与脉冲发生单元40连接用以控制脉冲发生单元40向人体组织发送脉冲的控制单元30，还包括：内部标准参考电阻电路10、阻抗测量单元20；其中，所述内部标准参考电阻电路10包括内部标准参考电阻110和外部部件输入接口120，所述外部部件输入接口120与所述内部标准参考电阻110并联连接，所述阻抗测量单元20连接所述内部标准参考电阻电路10，用以对所述内部标准参考电阻电路10进行阻抗测量并输出测量结果；所述控制单元30用以根据所述测量结果判断所述脉冲发生装置1是否连接着外部部件；当判定所述脉冲发生装置1连接着外部部件时，则所述控制单元30不继续进行所述脉冲发生装置1的激活操作。

在本申请实施例中，所述阻抗测量单元20输出的是平均直流电压值。由于所述平均直流电压值能够反映出所述内部标准参考电阻电路10的阻抗，进而可以依据所述平均直流电压值来判断是否连接外部部件。因此在本申请实施例的使用中，不再计算所述内部标准参考电阻电路10的阻抗，而是直接使用所述阻抗测量单元20输出的平均直流电压值。在本申请的其他实施例中，也可以控制单元30根据所述平均直流电压值计算出所述内部标准参考电阻电路10的阻抗，进而判断是否连接外部部件。

在此，当判定所述脉冲发生装置1连接着外部部件时，所述控制单元30不继续进行所述脉冲发生装置1的激活操作，从而提高了所述脉冲发生装置1的安全性。

请参考图2，其为本发明实施例的内部标准参考电阻电路的结构示意图。如图2所示，在本申请实施例中，所述内部标准参考电阻电路10还可以包括控制接入电路130，所述控制接入电路130与所述内部标准参考电阻110串联连接，所述控制单元30与所述控制接入电路130连接，并通过所述控制接入电路130控制所述内部标准参考电阻110是否接入所述内部标准参考电阻电路10。具体的，当所述脉冲发生装置1进行开机自检时，所述控制单元30通过所述控制接入电路130控制所述内部标准参考电阻110接入所述内部标准参考电阻电路10。在本申请实施例中，在其他情况下，例如开机自检后阻抗测量单元20测试外部部件阻抗时，所述控制单元30通过所述控制接入电路130控制所述内部标准参考电阻110不接入所述内部标准参考电阻电路10。

请继续参考图2，在本申请实施例中，在开机自检时，所述内部标准参考电阻电路10包括内部标准参考电阻110、外部部件输入接口120及所述控制接入电路130，同时其可能包括与外部部件输入接口120连接的外部部件。具体的，在本申请实施例中，所述内部标准参考电阻110与所述控制接入电路130串联，然后并联至外部部件输入接口120。其中，所述外部部件输入接口120是否连接外部部件由控制单元30根据所述阻抗测量单元20输出的测量结果判断得到。在此，当所述脉冲发生装置1连接着外部部件时，则所述内部标准参考电阻电路10为内部标准参考电阻110与所述控制接入电路130(阻抗太小可以忽略)串联，然后与外部部件并联的电路；当所述脉冲发生装置1未连接外部部件时，则所述内部标准参考电阻电路10仅为内部标准参考电阻110与所述控制接入电路130(阻抗太小可以忽略)串联的电路。本发明中，所述内部标准参考电阻110的电阻值介于外部部件阻抗值的预估范围内。一般而言，本领域技术人员根据现有技术可以获得外部部件阻抗值的预估范围。在本发明一些实施例中，所述外部部件为电极导线及其连接的心脏组织，阻抗值预估范围为200ohm～2000ohm，所述内部标准参考电阻110可以选取电阻值在200ohm～2000ohm范围内的任一电阻，优选选取电阻值为500ohm的电阻。

在本申请实施例中，所述控制单元30根据如下规则判断所述脉冲发生装置1是否连接着外部部件：若平均直流电压值大于或等于第一数值，则判定所述脉冲发生装置1未连接外部部件；若平均直流电压值小于第一数值，则判定所述脉冲发生装置1连接着外部部件；所述第一数值是基于内部标准参考电阻110。具体的，所述第一数值为内部标准参考电阻110加上外部部件并联的等效电阻所对应的理想电压值，其中外部部件阻抗值以预估最大阻抗值计。所述预估最大阻抗值为外部部件的阻抗值预估范围的最大值。例如，所述外部部件为电极导线及其连接的心脏组织，预估其阻抗值为200～2000ohm，预估最大阻抗值即为2000ohm。

进一步，通过上述方式判断所述脉冲发生装置1是否连接着外部部件的原理如下：在理想状态下，如果此时所述脉冲发生装置1未连接外部部件，则阻抗测量时相当于测量内部标准参考电阻10、所述控制接入电路130(阻抗太小可以忽略)串联后与具有无穷大的阻抗的电阻并联的等效电路，即测量得到的电压为内部标准参考电阻对应的电压值；如果此时所述脉冲发生装置1连接着外部部件，则阻抗测量时相当于测量内部标准参考电阻、所述控制接入电路130(阻抗太小可以忽略)串联后与外部部件(如本实施例中为预估阻抗值范围为200ohm～2000ohm的电极导线及其连接的心脏组织)并联的等效电路，测量结果为等效电路两端的阻抗对应的电压值。那么如果测量得到的电压为内部标准参考电阻对应的电压值时，即认为所述脉冲发生装置1未连接外部部件。

显然，在实际的测量过程中较理想状态会存在较大的误差。因此，不能以内部标准参考电阻对应的电压值作为评判的依据。本发明中，第一数值设定为内部标准参考电阻110加上外部部件并联的等效电阻所对应的理想电压值，其中外部部件阻值的预估最大值计。可以理解，当实际测量得到的电压大于内部标准参考电阻110加上阻值为预估最大值的外部部件并联后等效电阻所对应的理想电压值时，即意味着此时所述脉冲发生装置1未连接外部部件。

进一步，所述的脉冲发生装置1还可能存在暂时性电压不稳、设备长时间使用后的老化等问题导致实际测量得到的测量值偏差较大，影响脉冲发生装置1的实际使用。因此，在开机自检时需要进一步判断所述脉冲发生装置1的测量性能是否合格；当判定所述脉冲发生装置1的测量性能不合格时，则所述控制单元30不继续进行所述脉冲发生装置1的激活操作，由此可以提高所述脉冲发生装置1使用的可靠性。

具体的，在判断所述脉冲发生装置1未连接外部部件后，所述控制单元30根据如下规则判断所述脉冲发生装置1的测量性能是否合格：若平均直流电压值与内部标准参考电阻110对应的理想输出电压之间的差值小于等于第二数值，说明实际测量的误差在容忍的范围内，则判定所述脉冲发生装置1的测量性能合格；若平均直流电压值与内部标准参考电阻110与脉冲发生装置内部分布电并联的等效电阻对应的理想输出电压之间的差值大于第二数值，则判定所述脉冲发生装置1的性能不合格。其中，所述第二数值为内部标准参考电阻110与脉冲发生装置1内部分布电阻并联的等效电阻对应的理想输出电压值的10％～20％。

进一步的，当判定所述脉冲发生装置1的性能合格时，所述控制单元30根据所述电压测量结果得到校正因子，并根据所述校正因子(在所述脉冲发生装置1运行时)校正所述阻抗测量单元20输出的测量结果。由此可以提高所述脉冲发生装置1对于阻抗测量的准确性。

在本申请实施例中，所述阻抗测量单元20可参考图3，其为本发明实施例的阻抗测量单元的结构示意图。如图3所示，所述阻抗测量单元20包括：测量信号发生器210及测量电压接收器220，其中，所述测量信号发生器210用以向所述内部标准参考电阻电路10提供正弦波测量信号；所述测量电压接收器220用以获取所述内部标准参考电阻电路10两端的电压信号，并输出电压测量结果(在此为平均直流电压值)；所述控制单元30还用以控制测量信号发生器210产生正弦波测量信号。如图1、图3所示，所述控制单元30还向所述阻抗测量单元20提供测量控制信号。

在本申请实施例中，在所述测量信号发生器210提供正弦波测量信号前，所述控制单元30获取所述测量电压接收器220输出的第一平均直流电压值；在所述测量信号发生器210提供正弦波测量信号后，所述控制单元30获取所述测量电压接收器220输出的第二平均直流电压值；所述控制单元30判断第一平均直流电压值与第二平均直流电压值大小，如果第一平均直流电压值小于第二平均直流电压值，所述控制单元30不继续进行所述脉冲发生装置1的激活操作。

在此，所述阻抗测量单元20采用正弦波测量信号对内部标准参考电阻电路10进行阻抗测量，由于选用了正弦波测量信号，即采用真实的交流测量方法进行阻抗测量，从而能够正确反映内部标准参考电阻电路10的阻抗，也即所得到的平均直流电压值能够准确反映内部标准参考电阻电路10的阻抗。

在本申请实施例中，所述控制单元30还用以向所述测量信号发生器210提供方波信号，所述测量信号发生器210根据所述方波信号形成正弦波测量信号。进一步的，所述控制单元210控制所述方波信号的发放时长及频率。所述正弦波测量信号的发放时长及频率受控于所述方波信号的发放时长及频率。也即，所述控制单元30控制所述正弦波测量信号的发放时长及频率。在本申请实施例中，通过控制所述正弦波测量信号的发放时长，可以使测量得到的内部标准参考电阻电路10两端的电压信号更加稳定；而通过控制所述正弦波测量信号的频率，也可以提高测量的灵敏度及精度。

进一步的，对于内部标准参考电阻电路10的电压测量由所述控制单元30启动。具体的，所述控制单元30可向所述测量信号发生器210发送方波信号的同时，通过另一控制信号开启对于内部标准参考电阻电路10的阻抗测量。也即如图1、图3所示，所述控制单元30向所述阻抗测量单元20发送使能控制信号。

优选的，所述控制单元30可包括一定时模块，由所述控制单元30通过所述定时模块定时(10ms～30ms)控制向所述测量信号发生器210发送固定发放时长和频率的方波信号进行阻抗测量，进而所述测量信号发生器210依据所述方波信号产生正弦波测量信号提供给所述内部标准参考电阻电路10。

进一步的，所述阻抗测量单元20还包括限流电路230，所述限流电路230用以将测量信号发生器210输出的正弦波测量信号的电流限制在一定的范围内，例如0.1mA以内，提供给所述内部标准参考电阻电路10。其中，所述限流电路230可以采用最简单的限流电阻予以实现。

此外，在本申请实施例中，所述阻抗测量单元20还可以包括导通控制开关电路240，所述导通控制开关电路240与所述内部标准参考电阻电路10、测量信号发生器210，测量电压接收器220以及控制单元30连接，用以根据控制单元30的控制信号控制测量信号发生器210与内部标准参考电阻电路10之间信号的通断，以及内部标准参考电阻电路10与测量电压接收器220之间信号的通断。通过所述导通控制开关电路240可以防止意外信号对于所述内部标准参考电阻电路10的作用，从而保证了内部标准参考电阻电路10的安全。

在本申请实施例中，所述控制单元30还用以控制所述测量信号发生器210、测量电压接收器220以及导通控制开关电路240的开启与关闭。即所述导通控制开关电路240受控于所述控制单元30。当所述控制单元30发出方波进行电压测量时，其同时向所述导通控制开关电路240发送信号，开启测量信号发生器210与内部标准参考电阻电路10之间信号的连接，以及内部标准参考电阻电路10与测量电压接收器220之间信号的连接。

优选的，所述阻抗测量单元20还包括隔直电路250，所述隔直电路250与所述导通控制开关电路240、测量信号发生器210以及测量电压接收器220连接，用以去除测量信号发生器210的输出中的直流信号干扰，以及去除测量电压接收器220获得的电压信号中的直流信号干扰。从而保证了所述阻抗测量单元20中流转的信号的可靠性，提高了对于内部标准参考电阻电路10阻抗测量的准确性。

进一步的，所述测量信号发生器210包括：电平转换模块211以及滤波器212，其中，所述电平转换模块211用以提高控制单元30提供的方波信号的幅度；所述滤波器212用以将电平转换模块211输出的方波信号转变成正弦波测量信号。其中，提高方波信号的幅度的目的在于增加对阻抗测量的精度；而将方波信号转变成正弦波测量信号亦可增加对阻抗测量的精度。

在本发明一些实施例中，所述控制单元30所产生的方波信号的幅值为3.3V(左右)，即是一个相对电压幅度较低的值。接着，所述电平转换模块211将所述幅值为3.3V(左右)的方波信号转换为幅值为12V(左右)的方波信号，即提高了控制单元30提供的方波信号的幅度。再接着，所述滤波器212将所述电平转换模块211输出的方波信号(即幅值为12V左右的方波信号)转换成正弦波测量信号。在此，所得到的正弦波测量信号的最大幅值为10V(左右)。

接着，所述滤波器212输出的正弦波测量信号便可经过限流电路230的限流。在此，所述控制单元30对于所发出的方波信号的发放时长以及频率(3kHz～15kHz)均可控制，通常为一固定值，由此，所得到的测量信号(正弦波测量信号)的发放时长以及频率也均可控制，通常也为一固定值。

具体的，所述滤波器212为一低通滤波器。进一步的，所述电平转换模块211采用第一电压和第二电压供电，其中第一电压的电压值是第二电压的电压值的两倍，其中，正弦波测量信号在第二电压的基准上波动，从而可增加波形的对称性。

请继续参考图3，在本发明一些实施例中，所述测量电压接收器220包括：峰值检波模块221以及积分模块222，其中，所述峰值检波模块221用以得到所述内部标准参考电阻电路10两端电压的正电压分量；所述积分模块222用以根据所述峰值检波模块221的输出得到内部标准参考电阻电路10的平均直流电压值。该平均直流电流便可供控制单元30进行是否连接外部部件的判断。在本申请实施例中，通过所述峰值检波模块221得到所述内部标准参考电阻电路10两端电压的正电压分量，即去除了负电压分量部分，由此可以防止经过后续积分模块222后得到的平均直流电压值值为0。在本申请实施例中，所述峰值检波模块221采用第二电压供电，更具体的，采用第二电压作为基准电压。

进一步的，所述测量电压接收器220还包括：分压电路223以及抗干扰电路24，其中，所述分压电路223用以对所述积分模块222的输出进行分压；所述抗干扰电路224用以对所述分压电路223的输出进行抗干扰处理，并将输出结果发送给所述控制单元30。在本申请实施例中，所述控制单元30还包括模数转换器，所述模数转换器用以将获取的内部标准参考电阻电路10两端的电压由模拟信号变成数字信号。即在此，所述抗干扰电路224将输出结果发送给所述模数转换器，所述模数转换器将模拟信号的电压值转换成数字信号的电压值后，所述控制单元30进行是否连接外部部件的判断。其中，所述分压电路223对所述积分模块222的输出进行分压，其目的也是更好的匹配控制单元30中的模数转换器的输入量程。

在本发明实施例中，通过所述分压电路223以及抗干扰电路224可以保证发送给所述控制单元30的内部标准参考电阻电路10两端的电压值的质量及可靠性。同时，通过所述分压电路223也可避免输出信号对于所述控制单元30的损害。

接下去，本申请实施例结合图3以脉冲发生装置连接了外部部件以及没有连接外部部件的情况为例，分别做进一步详细描述。

实施例一、连接外部部件时启动脉冲发生装置

1、启动脉冲发生装置，控制单元通过控制接入电路将内部标准参考电阻电路中的内部标准参考电阻导通。

2、在未发放测量信号前，控制单元通过内部模数转换器读取当前测量电压接收器输出的第一平均直流电压值，标记为ΔU_ADC1。

3、控制单元开启阻抗测量单元进行阻抗测量(例如，控制单元发送测量开始的高电平信号至电平转换模块、峰值检波模块以及导通控制开关电路)，控制单元发放固定发放时长(如15毫秒)且固定频率(如10KHz)的测量信号，在测量信号发放结束前，控制单元通过内部模数转换器读取当前测量电压接收器输出的第二平均直流电压值，标记为ΔU_ADC2。

4、在本实施例中，测量电压接收器采用差分输入，因此电压测量时测得的内部标准参考电阻电路的电压(标记为U-Rx)的值等于(ΔU_ADC1-ΔU_ADC2)/Gain(本实施例中为0.58)。

5、在步骤2中，因U-Rx理想值为0，所以差分输出的第一平均直流电压值ΔU_ADC1应为最大值。而在步骤3中，U-Rx理想值为输入端阻抗(标记为Ri)的分压值，差分输出的第二平均直流电压值ΔU_ADC2应小于ΔU_ADC1。如若此条件不满足则阻抗测量单元存在问题，自检失败，不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作。

6、否则，根据(ΔU_ADC1-ΔU_ADC2)评估当前是否连接外部部件。本实施例中外部部件阻抗计算公式为：

((ΔU_ADC*Vref)/2^a)/Gain＝V_rms*(Ri)/(Rf+Ri)

其中，Rf为限流电阻，Ri为输入端阻抗，即内部分布电阻Rn(电路设计时确定其阻抗，本实施例中约为10⁵～10⁶ohm)与Rx并联的等效电阻阻抗，Rx为内部标准参考电阻Rb(本实施例中为500ohm)与外接电阻Rw(无穷大或者外部部件的阻抗)并联的等效电阻阻抗；

Vref为内部模数转换器参考电压，本实施例中采用12位模数转换器；

a为模数转换器的采样精度；

V_rms为滤波器输出的理想信号的有效值(标准公式：Vp_p为信号峰峰幅值)；

Gain为峰值检测电路的总体增益(电路设计时确定的)；

ΔU_ADC为控制单元得到的U-Rx的模数转换器采样值的差值，即ΔU_ADC1与ΔU_ADC2的差值。

7、根据计算公式获得：

Rx＝Rb(当不外接外部部件时，Rw为无穷大)时，ΔU_ADC理想值为ΔU_ADC_1；

Rx＝(Rb*Rw)/(Rb+Rw)(当Rw＝200ohm)时，ΔU_ADC理想值为ΔU_ADC_2；

Rx＝(Rb*Rw)/(Rb+Rw)(当Rw＝2000ohm)时，ΔU_ADC理想值为ΔU_ADC_3；

三者关系为：ΔU_ADC_1>ΔU_ADC_3>ΔU_ADC_2。

8、本实施例中，外部部件为电极导线及其连接的心脏组织，阻抗值预估范围在200到2000欧之间。在本实施例中，如果实际测得的平均直流电压值ΔU_ADC符合ΔU_ADC_3>ΔU_ADC>ΔU_ADC_2，即外接阻抗为2000ohm>Rw>200ohm时，意味着此时脉冲发生装置连接着外部部件，故自检失败，不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作。本实施例中将第一数值定义为ΔU_ADC_3。

实施例二、未连接外部部件时启动脉冲发生装置

与实施例一类似，步骤如下：

1、启动脉冲发生装置，控制单元通过控制接入电路将内部标准参考电阻电路中的内部标准参考电阻导通。

2、在未发放测量信号前，控制单元通过内部模数转换器读取当前测量电压接收器输出的第一平均直流电压值，标记为ΔU_ADC1。

3、控制单元开启阻抗测量单元进行阻抗测量，控制单元发放固定发放时长(如15毫秒)且固定频率(如10KHz)的测量信号，在测量信号发放结束前，控制单元通过内部模数转换器读取当前测量电压接收器输出的第二平均直流电压值，标记为ΔU_ADC2。

4、在本实施例中，测量电压接收器采用差分输入，因此电压测量时测得的U-Rx(即被测物的电压)的值等于(ΔU_ADC1-ΔU_ADC2)/Gain(本实施例中为0.58)。

5、在步骤2中，因U-Rx理想值为0，所以差分输出的第一平均直流电压值ΔU_ADC1应为最大值；而在步骤3中，U-Rx理想值为输入端阻抗(标记为Ri)的分压值，差分输出的第二平均直流电压值ΔU_ADC2应小于ΔU_ADC1。如若此条件不满足则阻抗测量单元存在问题，自检失败，不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作。

6、否则，根据(ΔU_ADC1-ΔU_ADC2)评估当前是否连接外部部件。本实施例中外部部件阻抗计算公式为：

((ΔU_ADC*Vref)/2^a)/Gain＝V_rms*(Ri)/(Rf+Ri)

其中，Rf为限流电阻，Ri为内部分布电阻Rn与Rx的并联的等效电阻阻抗，Rx为内部标准参考电阻Rb(本实施例中为500ohm)与外接电阻Rw(无穷大或者外部部件的阻抗)并联的等效电阻阻抗；

Vref为内部模数转换器参考电压，本实施例中采用12位模数转换器；

a为模数转换器的采样精度；

V_rms为滤波器输出的理想信号的有效值(标准公式：Vp_p为信号峰峰幅值)；

Gain为峰值检测电路的总体增益(电路设计时确定的)；

ΔU_ADC为控制单元得到的U-Rx的模数转换器采样值的差值，即ΔU_ADC1与ΔU_ADC2的差值。

7、根据计算公式获得：

Rx＝Rb(当不外接外部部件时，Rw为无穷大)时，ΔU_ADC理想值为ΔU_ADC_1；

Rx＝(Rb*Rw)/(Rb+Rw)(当Rw＝200ohm)时，ΔU_ADC理想值为ΔU_ADC_2；

Rx＝(Rb*Rw)/(Rb+Rw)(当Rw＝2000ohm)时，ΔU_ADC理想值为ΔU_ADC_3；

三者关系为：ΔU_ADC_1>ΔU_ADC_3>ΔU_ADC_2。

因为此时评估的仅是是否有Rw接入，所以根据Rx的理想值确定评估范围。

8、本实施例中，外部部件为为电极导线及其连接的心脏组织，阻抗值预估范围在200到2000欧之间。在本实施例中，如果实际测得的平均直流电压值ΔU_ADC>ΔU_ADC_3，即外接阻值Rw>2000ohm，大于外部部件的阻抗最大预估值，这意味着所述脉冲发生装置未连接着外部部件。本实施例中将第一数值定义为ΔU_ADC_3。

9、判断脉冲发生装置没有连接外部部件后，控制单元继续评估脉冲发生装置的测量性能是否合格。

其中，所述第二数值为内部标准参考电阻与脉冲发生装置的内部分布电阻并联的等效电阻对应的理想输出电压值的20％，对应的阻抗误差范围范围约为100ohm。

根据公式计算获得：

Ri＝Rb//Rn时，ΔU_ADC理想值为ΔU_ADC_4；

Ri＝Rb//Rn-100ohm时，ΔU_ADC理想值为ΔU_ADC_5；

Ri＝Rb//Rn+100ohm时，ΔU_ADC理想值为ΔU_ADC_6；

三者关系为:ΔU_ADC_6>ΔU_ADC_4>ΔU_ADC_5>ΔU_ADC_3。

因为此时评估的整个输入端阻抗的测量性能，所以根据整个输入端阻抗Ri的理想值确认评估范围。

10、因此，在本实施例中，阻抗误差范围范围为+100ohm，若测得的ΔU_ADC符合：ΔU_ADC_6>ΔU_ADC>ΔU_ADC_5，则测量结果在允许的误差范围内，自检通过；否则，误差过大，自检不通过，不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作。

11、步骤10自检通过后，取值ΔU_ADC＝(ΔU_ADC1-ΔU_ADC2)作为本次设备启用的动态测量校正因子，根据这个校正因子及步骤6的计算公式(此时Rw阻抗值为无穷大)可以得到脉冲发生装置启用的测量信号发生器输出的测量信号幅值Vp_p’，可以用于后续的阻抗测量活动。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (20)

1.一种脉冲发生装置，包括脉冲发生单元，与所述脉冲发生单元连接用以控制脉冲发生的控制单元，其特征在于，所述脉冲发生装置还包括：内部标准参考电阻电路、阻抗测量单元，所述内部标准参考电阻电路包括内部标准参考电阻和用于与外部部件连接的外部部件输入接口，所述外部部件输入接口与所述内部标准参考电阻并联连接；其中，

所述阻抗测量单元连接所述内部标准参考电阻电路，用以对所述内部标准参考电阻电路进行阻抗测量并输出测量结果；

所述控制单元用以根据所述测量结果判断所述脉冲发生装置是否连接着外部部件；当所述脉冲发生装置进行开机自检时，如果判定所述脉冲发生装置连接着外部部件，则所述控制单元不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作。

2.如权利要求1所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述阻抗测量单元输出的测量结果为所述内部标准参考电阻电路的平均直流电压值。

3.如权利要求1所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述内部标准参考电阻的阻值在所述外部部件阻抗值的预估范围内。

4.如权利要求1所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述内部标准参考电阻电路还包括与所述内部标准参考电阻连接的控制接入电路，所述控制单元与所述控制接入电路连接，并通过所述控制接入电路控制所述内部标准参考电阻是否接入所述内部标准参考电阻电路。

5.如权利要求4所述的脉冲发生装置，其特征在于，当所述脉冲发生装置进行开机自检时，所述控制单元通过所述控制接入电路控制所述内部标准参考电阻接入所述内部标准参考电阻电路。

6.如权利要求2所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述控制单元根据如下规则判断所述脉冲发生装置是否连接着外部部件：

若平均直流电压值大于或等于第一数值，则判定所述脉冲发生装置未连接外部部件；

若平均直流电压值小于第一数值，则判定所述脉冲发生装置连接着外部部件；

所述第一数值为内部标准参考电阻加上外部部件并联的等效电阻所对应的理想电压值，其中外部部件阻抗值以预估最大阻抗值计。

7.如权利要求1所述的脉冲发生装置，其特征在于，当判定所述脉冲发生装置未连接外部部件时，则进一步判断所述脉冲发生装置的性能是否合格；

当判定所述脉冲发生装置的性能不合格时，则所述控制单元不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作。

8.如权利要求7所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述阻抗测量单元输出的测量结果为所述内部标准参考电阻电路的平均直流电压值，所述控制单元根据如下规则判断所述脉冲发生装置的性能是否合格：

若平均直流电压值与内部标准参考电阻对应的理想输出电压之间的差值小于等于第二数值，则判定所述脉冲发生装置的性能合格；

若平均直流电压值与内部标准参考电阻对应的理想输出电压之间的差值大于第二数值，则判定所述脉冲发生装置的性能不合格；

其中，所述第二数值为内部标准参考电阻与脉冲发生装置的内部分布电阻并联的等效电阻对应的理想输出电压值的10％～20％。

9.如权利要求7所述的脉冲发生装置，其特征在于，当判定所述脉冲发生装置的性能合格时，所述控制单元根据所述测量结果得到校正因子，并根据所述校正因子在设备后续的阻抗测量活动中校正所述阻抗测量单元输出的测量结果。

10.如权利要求1～9中任一项所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述阻抗测量单元包括：测量信号发生器及测量电压接收器，其中，

所述测量信号发生器用以向所述内部标准参考电阻电路提供正弦波测量信号；

所述测量电压接收器用以获取所述内部标准参考电阻电路两端的电压信号，并输出平均直流电压值；

所述控制单元还用以控制测量信号发生器产生正弦波测量信号。

11.如权利要求10所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述控制单元还用以向所述测量信号发生器提供方波信号，所述测量信号发生器根据所述方波信号形成正弦波测量信号。

12.如权利要求11所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述控制单元控制所述方波信号的发放时长及频率。

13.如权利要求11所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述测量信号发生器包括：电平转换模块以及滤波器，其中，

所述电平转换模块用以提高控制单元提供的方波信号的幅度；

所述滤波器用以将电平转换模块输出的方波信号转变成正弦波测量信号。

14.如权利要求10所述的脉冲发生装置，其特征在于，在所述测量信号发生器提供正弦波测量信号前，所述控制单元获取所述测量电压接收器输出的第一平均直流电压值；

在所述测量信号发生器提供正弦波测量信号后，所述控制单元获取所述测量电压接收器输出的第二平均直流电压值；

所述控制单元判断第一平均直流电压值与第二平均直流电压值大小，如果第一平均直流电压值小于第二平均直流电压值，所述控制单元不继续进行所述脉冲发生装置的激活操作。

15.如权利要求10所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述测量电压接收器包括：峰值检波模块以及积分模块，其中，

所述峰值检波模块用以得到所述内部标准参考电阻电路两端电压的正电压分量；

所述积分模块用以根据所述峰值检波模块的输出得到所述内部标准参考电阻电路的平均直流电压值。

16.如权利要求15所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述测量电压接收器还包括：分压电路以及抗干扰电路，其中，

所述分压电路用以对所述积分模块的输出进行分压；

所述抗干扰电路用以对所述分压电路的输出进行抗干扰处理，并将输出结果发送给所述控制单元。

17.如权利要求10所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述阻抗测量单元还包括限流电路，所述限流电路用以将测量信号发生器输出的正弦波测量信号的电流，限流后提供给所述内部标准参考电阻电路。

18.如权利要求10所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述阻抗测量单元还包括导通控制开关电路，所述导通控制开关电路与所述内部标准参考电阻电路、测量信号发生器，测量电压接收器以及控制单元连接，用以根据控制单元的控制信号控制所述测量信号发生器与内部标准参考电阻电路之间信号的通断，以及所述内部标准参考电阻电路与测量电压接收器之间信号的通断。

19.如权利要求18所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述控制单元还用以控制所述测量信号发生器、测量电压接收器以及导通控制开关电路的开启与关闭。

20.如权利要求18所述的脉冲发生装置，其特征在于，所述阻抗测量单元还包括隔直电路，所述隔直电路与所述导通控制开关电路、测量信号发生器以及测量电压接收器连接，用以去除测量信号发生器的输出中的直流信号干扰，以及去除测量电压接收器获得的电压信号中的直流信号干扰。