CN109745635A - 超声波信号处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了超声波信号处理装置，包括频率采集电路、反馈校准电路和运放稳压电路，所述频率采集电路采集超声波低压医用设备工作时的超声波信号频率，所述反馈校准电路运用运放器AR1和电容C3、电容C4组成带通滤波电路剔除低频干扰噪声，同时运用三极管Q2~三极管Q4组成的异常信号检测电路滤除信号中的异常信号，其中三极管Q1反馈调节运放器AR1输出信号电位，同时运用电源+10V经可变电阻RW2为运放器AR1反相输入端和三极管Q3基极、三极管Q4基极提供基电位，最后运放稳压电路运用运放器AR2同相放大信号，同时运用稳压管D6稳压后输出，实现了对信号进行自动校准，将超声波信号频率转化为超声波低压医用设备的超声波信号稳定的补偿信号。
Description
技术领域
本发明涉及医疗信号处理技术领域，特别是涉及超声波信号处理装置。
背景技术
超声治疗技术是利用超声波作用于人体产生机械、热、其他理化等作用以达到治疗的目的，超声治疗技术越来越被广泛的重视和采用，超声波对人体作用的大小主要取决于所用超声剂量，剂量的大小主要取决于仪器输出的超声强度，目前超声波低压医用设备包括超声治疗声头、控制台，超声波低压医用设备控制台发送的控制信号经通信线传输至超声治疗头，驱动超声治疗声头发出一定频率/功率的超声信号作用于人体达到治疗的目的，由于控制台发送的控制信号经通信线传输中存在衰减，导致超声波信号与原设定的信号功率相比，会出现功率不足的状况，严重影响超声波低压医用设备的治疗效果。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供超声波信号处理装置，具有构思巧妙、人性化设计的特性， 能够将超声波信号频率转化为超声波低压医用设备的超声波信号的补偿信号，同时对信号进行自动校准。
其解决的技术方案是，超声波信号处理装置，包括频率采集电路、反馈校准电路和运放稳压电路，所述频率采集电路采集超声波低压医用设备工作时的超声波信号频率，运用电感L1和电容C2组成的LC电路滤波后输入反馈校准电路内，所述反馈校准电路运用运放器AR1和电容C3、电容C4组成带通滤波电路剔除低频干扰噪声，同时运用三极管Q2~三极管Q4组成的异常信号检测电路滤除信号中的异常信号，其中三极管Q1反馈调节运放器AR1输出信号电位，同时运用电源+10V经可变电阻RW2为运放器AR1反相输入端和三极管Q3基极、三极管Q4基极提供基电位，最后运放稳压电路运用运放器AR2同相放大信号，同时运用稳压管D6稳压后输出，也即是补偿超声波低压医用设备工作时的超声波功率信号；
所述反馈校准电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端接电阻R5、电容C4的一端，运放器AR1的反相输入端接电阻R6、电感L2的一端，电阻R6的另一端接地，电容C4的另一端接电阻R4、电阻R3的一端和电容C3的一端，电阻R4的另一端接地，电容C3的另一端接电阻R5的另一端和三极管Q1的发射极，运放器AR1的输出端接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接三极管Q1的集电极和电阻R8、电阻R9的一端以及电容C5、电容C6的一端，三极管Q1的基极接电阻R8的另一端和稳压管D2的负极，稳压管D2的正极接地，电阻R9的另一端接二极管D5的正极和电感L2的另一端以及可变电阻RW2的触点2，可变电阻RW2的触点1接二极管D4的负极，二极管D4的正极接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电阻R1的一端和二极管D3的正极，电阻R1的另一端接电源+10V，可变电阻RW2的触点3和二极管D3的负极接地，电容C5的另一端接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接电容C6的另一端和电阻R11的一端以及三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极接三极管Q2的基极和电阻R12的一端以及电阻R11的另一端，三极管Q3的发射极接电阻R13、电阻R14的一端和电容C7的一端，电阻R13的另一端接地，电容C7的另一端接电阻R14的另一端、电阻R15的一端和三极管Q2的集电极、二极管D5的负极，三极管Q2的发射极接电阻R12的另一端和电阻R16的一端以及电源+6V，电阻R15的另一端接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极接电阻R16的另一端，三极管Q4的发射极接电阻R17的一端，电阻R17的另一端接地。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
1，运用运放器AR1和电容C3、电容C4组成带通滤波电路剔除低频干扰噪声，稳定信号频率，同时运用三极管Q2~三极管Q4组成的异常信号检测电路滤除信号中的异常信号，三极管Q3滤除信号中的较低电平信号，防止此信号会对正常信号造成衰减，当运放器AR1输出信号为异常低电平信号时，三极管Q2导通，经电容C3、电容C7泄放至大地，当信号为异常高电平信号时，三极管Q4导通，将异常信号高电平信号经电阻R17泄放至大地，同时三极管Q4还具有放大信号的作用，当信号为低电平信号时，可经三极管Q4放大信号，实现了对信号的自动校准的效果；
2，三极管Q1反馈调节运放器AR1输出信号电位，进一步稳定运放器AR2输出信号电位，稳压管D2起到稳定三极管Q1基极电位的作用，也即是稳定了三极管Q1发射极信号，同时运用电源+10V经可变电阻RW2为运放器AR1反相输入端和三极管Q3基极、三极管Q4基极提供基电位，补偿信号的导通损耗，具有很大的可靠性。
附图说明
图1为本发明超声波信号处理装置的模块图。
图2为本发明超声波信号处理装置的原理图。
图3为本发明超声波信号处理装置反馈校准电路原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
实施例一，超声波信号处理装置，包括频率采集电路、反馈校准电路和运放稳压电路，所述频率采集电路采集超声波低压医用设备工作时的超声波信号频率，运用电感L1和电容C2组成的LC电路滤波后输入反馈校准电路内，所述反馈校准电路运用运放器AR1和电容C3、电容C4组成带通滤波电路剔除低频干扰噪声，同时运用三极管Q2~三极管Q4组成的异常信号检测电路滤除信号中的异常信号，其中三极管Q1反馈调节运放器AR1输出信号电位，同时运用电源+10V经可变电阻RW2为运放器AR1反相输入端和三极管Q3基极、三极管Q4基极提供基电位，最后运放稳压电路运用运放器AR2同相放大信号，同时运用稳压管D6稳压后输出，也即是补偿超声波低压医用设备工作时的超声波功率信号；
所述反馈校准电路运用运放器AR1和电容C3、电容C4组成带通滤波电路剔除低频干扰噪声，稳定信号频率，同时运用三极管Q2~三极管Q4组成的异常信号检测电路滤除信号中的异常信号，三极管Q3滤除信号中的较低电平信号，防止此信号会对正常信号造成衰减，当运放器AR1输出信号为异常低电平信号时，三极管Q2导通，经电容C3、电容C7泄放至大地，当信号为异常高电平信号时，三极管Q4导通，将异常信号高电平信号经电阻R17泄放至大地，同时三极管Q4还具有放大信号的作用，当信号为低电平信号时，可经三极管Q4放大信号，其中三极管Q1反馈调节运放器AR1输出信号电位，进一步稳定运放器AR2输出信号电位，稳压管D2起到稳定三极管Q1基极电位的作用，也即是稳定了三极管Q1发射极信号，同时运用电源+10V经可变电阻RW2为运放器AR1反相输入端和三极管Q3基极、三极管Q4基极提供基电位，补偿信号的导通损耗，实现了对信号的自动校准；
所述反馈校准电路具体结构，运放器AR1的同相输入端接电阻R5、电容C4的一端，运放器AR1的反相输入端接电阻R6、电感L2的一端，电阻R6的另一端接地，电容C4的另一端接电阻R4、电阻R3的一端和电容C3的一端，电阻R4的另一端接地，电容C3的另一端接电阻R5的另一端和三极管Q1的发射极，运放器AR1的输出端接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接三极管Q1的集电极和电阻R8、电阻R9的一端以及电容C5、电容C6的一端，三极管Q1的基极接电阻R8的另一端和稳压管D2的负极，稳压管D2的正极接地，电阻R9的另一端接二极管D5的正极和电感L2的另一端以及可变电阻RW2的触点2，可变电阻RW2的触点1接二极管D4的负极，二极管D4的正极接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电阻R1的一端和二极管D3的正极，电阻R1的另一端接电源+10V，可变电阻RW2的触点3和二极管D3的负极接地，电容C5的另一端接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接电容C6的另一端和电阻R11的一端以及三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极接三极管Q2的基极和电阻R12的一端以及电阻R11的另一端，三极管Q3的发射极接电阻R13、电阻R14的一端和电容C7的一端，电阻R13的另一端接地，电容C7的另一端接电阻R14的另一端、电阻R15的一端和三极管Q2的集电极、二极管D5的负极，三极管Q2的发射极接电阻R12的另一端和电阻R16的一端以及电源+6V，电阻R15的另一端接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极接电阻R16的另一端，三极管Q4的发射极接电阻R17的一端，电阻R17的另一端接地。
实施例二，在实施例一的基础上，所述运放稳压电路运用运放器AR2同相放大信号，放大信号功率，同时运用稳压管D6稳压，进一步提高信号的稳定性，并且电阻R20和电容C9组成的RC滤波电路滤波后输出，也即是补偿超声波低压医用设备工作时的超声波功率信号，运放器AR2的同相输入端接三极管Q4的集电极，运放器AR2的反相输入端接电阻R18、电阻R19的一端，电阻R18的另一端接地，电阻R19的另一端接运放器AR2的输出端和电阻R20的一端以及电容C8的一端，电容C8的另一端接地，电阻R20的另一端接电容C9的一端、电阻R21的一端和稳压管D6的负极，电容C9的另一端和稳压管D6的正极接地，电阻R21的另一端接信号输出端口。
实施三，在实施例一的基础上，所述频率采集电路选用型号为SJ-ADC的频率采集器J1采集超声波低压医用设备工作时的超声波信号频率，运用电感L1和电容C2组成的LC电路滤波后输入反馈校准电路内，滤除信号中的杂波，频率采集器J1的电源端和电容C1的一端接电源+5V，频率采集器J1的接地端接地，频率采集器J1的输出端接电容C1的另一端和稳压管D1的负极以及电感L1的一端，稳压管D1的正极接地，电感L1的另一端接电容C2的一端和电阻R3的另一端，电容C2的另一端接地。
本发明具体使用时，超声波信号处理装置，包括频率采集电路、反馈校准电路和运放稳压电路，所述频率采集电路采集超声波低压医用设备工作时的超声波信号频率，运用电感L1和电容C2组成的LC电路滤波后输入反馈校准电路内，运用运放器AR1和电容C3、电容C4组成带通滤波电路剔除低频干扰噪声，稳定信号频率，同时运用三极管Q2~三极管Q4组成的异常信号检测电路滤除信号中的异常信号，三极管Q3滤除信号中的较低电平信号，防止此信号会对正常信号造成衰减，当运放器AR1输出信号为异常低电平信号时，三极管Q2导通，经电容C3、电容C7泄放至大地，当信号为异常高电平信号时，三极管Q4导通，将异常信号高电平信号经电阻R17泄放至大地，同时三极管Q4还具有放大信号的作用，当信号为低电平信号时，可经三极管Q4放大信号，其中三极管Q1反馈调节运放器AR1输出信号电位，进一步稳定运放器AR2输出信号电位，稳压管D2起到稳定三极管Q1基极电位的作用，也即是稳定了三极管Q1发射极信号，同时运用电源+10V经可变电阻RW2为运放器AR1反相输入端和三极管Q3基极、三极管Q4基极提供基电位，补偿信号的导通损耗，实现了对信号的自动校准，最后运放稳压电路运用运放器AR2同相放大信号，同时运用稳压管D6稳压后输出，也即是补偿超声波低压医用设备工作时的超声波功率信号，实现了对信号进行自动校准，将超声波信号频率转化为超声波低压医用设备的超声波信号稳定的补偿信号。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.超声波信号处理装置，包括频率采集电路、反馈校准电路和运放稳压电路，其特征在于，所述频率采集电路采集超声波低压医用设备工作时的超声波信号频率，运用电感L1和电容C2组成的LC电路滤波后输入反馈校准电路内，所述反馈校准电路运用运放器AR1和电容C3、电容C4组成带通滤波电路剔除低频干扰噪声，同时运用三极管Q2~三极管Q4组成的异常信号检测电路滤除信号中的异常信号，其中三极管Q1反馈调节运放器AR1输出信号电位，同时运用电源+10V经可变电阻RW2为运放器AR1反相输入端和三极管Q3基极、三极管Q4基极提供基电位，最后运放稳压电路运用运放器AR2同相放大信号，同时运用稳压管D6稳压后输出，也即是补偿超声波低压医用设备工作时的超声波功率信号；
所述反馈校准电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端接电阻R5、电容C4的一端，运放器AR1的反相输入端接电阻R6、电感L2的一端，电阻R6的另一端接地，电容C4的另一端接电阻R4、电阻R3的一端和电容C3的一端，电阻R4的另一端接地，电容C3的另一端接电阻R5的另一端和三极管Q1的发射极，运放器AR1的输出端接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接三极管Q1的集电极和电阻R8、电阻R9的一端以及电容C5、电容C6的一端，三极管Q1的基极接电阻R8的另一端和稳压管D2的负极，稳压管D2的正极接地，电阻R9的另一端接二极管D5的正极和电感L2的另一端以及可变电阻RW2的触点2，可变电阻RW2的触点1接二极管D4的负极，二极管D4的正极接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电阻R1的一端和二极管D3的正极，电阻R1的另一端接电源+10V，可变电阻RW2的触点3和二极管D3的负极接地，电容C5的另一端接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接电容C6的另一端和电阻R11的一端以及三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极接三极管Q2的基极和电阻R12的一端以及电阻R11的另一端，三极管Q3的发射极接电阻R13、电阻R14的一端和电容C7的一端，电阻R13的另一端接地，电容C7的另一端接电阻R14的另一端、电阻R15的一端和三极管Q2的集电极、二极管D5的负极，三极管Q2的发射极接电阻R12的另一端和电阻R16的一端以及电源+6V，电阻R15的另一端接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极接电阻R16的另一端，三极管Q4的发射极接电阻R17的一端，电阻R17的另一端接地。
2.如权利要求1所述超声波信号处理装置，其特征在于，所述运放稳压电路包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端接三极管Q4的集电极，运放器AR2的反相输入端接电阻R18、电阻R19的一端，电阻R18的另一端接地，电阻R19的另一端接运放器AR2的输出端和电阻R20的一端以及电容C8的一端，电容C8的另一端接地，电阻R20的另一端接电容C9的一端、电阻R21的一端和稳压管D6的负极，电容C9的另一端和稳压管D6的正极接地，电阻R21的另一端接信号输出端口。
3.如权利要求1所述超声波信号处理装置，其特征在于，所述频率采集电路包括型号为SJ-ADC的频率采集器J1，频率采集器J1的电源端和电容C1的一端接电源+5V，频率采集器J1的接地端接地，频率采集器J1的输出端接电容C1的另一端和稳压管D1的负极以及电感L1的一端，稳压管D1的正极接地，电感L1的另一端接电容C2的一端和电阻R3的另一端，电容C2的另一端接地。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190514 |