CN109932970A - 一种医疗设备用急停自锁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医疗设备用急停自锁装置，包括急停开关、急停自锁电路和动力源控制电路，急停自锁电路输入端连接急停检测信号，急停检测信号由急停开关提供，急停检测信号状态受控于急停开关，急停自锁电路输出端连接动力源控制电路，用于接收急停检测信号后输出急停控制信号至动力源控制电路，并锁定自身输出的急停控制信号状态；动力源控制电路输入端连接急停自锁电路输出端，动力源控制电路输出端连接医疗设备，用于接收急停控制信号，进行医疗设备与动力源的通断控制。本发明通过D触发器来实现医疗设备急停后的状态锁定，避免了系统故障未排除的意外上电。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备急停装置领域，具体是一种医疗设备用急停自锁装置。
背景技术
医疗设备系统通常包括动力电源、若干个急停开关以及医疗设备，医疗设备的动力电受到急停开关的控制，在系统发生故障时按下急停开关以关断医疗设备与动力电源的连接，来保障医疗设备使用安全。但目前医疗设备在急停状态下普遍不能自锁，若此时误拔急停开关可能导致故障没排除而意外再次上电，容易造成设备及人员等伤害，虽然也有一些医疗设备系统设计了自锁功能，通过采用继电器方式实现，但继电器触点寿命有限，可能产生触点失灵而造成不能自锁的问题，并且继电器的磁电吸合方式容易被电磁信号干扰，也容易干扰其他设备。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的上述问题，提供了一种医疗设备用急停自锁装置，其应用时通过D触发器实现医疗设备急停后的自锁，电路抗干扰能力强，简单可靠，体积小，成本低。
本发明的目的主要通过以下技术方案实现：
一种医疗设备用急停自锁装置，包括急停开关、急停自锁电路和动力源控制电路，所述急停自锁电路输入端连接急停检测信号，急停检测信号由急停开关提供，急停检测信号状态受控于急停开关，急停自锁电路输出端连接动力源控制电路，用于接收急停检测信号后输出急停控制信号至动力源控制电路，并锁定自身输出的急停控制信号状态；所述动力源控制电路控制端连接急停自锁电路输出端，动力源控制电路输出端连接医疗设备，用于接收急停控制信号，进行医疗设备与动力源的通断控制。
优选地，所述急停自锁电路包括逻辑电源、D触发器U2和反相器U1，反相器U1接收急停检测信号后反相送入D触发器U2，使D触发器U2的输出信号与急停检测信号保持一致；D触发器U2接收反相器U1信号后输出急停控制信号，并锁定输出的急停控制信号状态。
优选地，所述动力源控制电路包括控制电源、动力源、光耦U3、开关元件U4和U5，控制电源对开关元件U4和U5供电，光耦U3的通断控制开关元件U4的通断进而控制开关元件U5的通断，光耦U3的通断受控于急停控制信号，开关元件U5的通断控制动力源与医疗设备的通断。
优选地，所述开关元件U4为MOS管，开关元件U5为继电器或接触器。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过D触发器将急停控制信号状态锁定，进而指示动力源控制电路控制实现动力源与医疗设备断开状态的锁定，避免了故障未排除的意外上电，保证了医疗设备的使用安全，且电路简单可靠，抗干扰能力强，体积小，成本低。
2、采用光耦实现隔离保护，有效防止急停自锁电路与动力源控制电路之间的电磁干扰，提升电路可靠性与稳定性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一个具体实施例的系统原理框图。
图2为本发明一个具体实施例的急停自锁电路图。
图3为本发明一个具体实施例的动力源控制电路图。
图中：1-控制电源，2-动力源，3-逻辑电源。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
需要说明，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
如图1所示，一种医疗设备用急停自锁装置，包括急停开关、急停自锁电路和动力源控制电路，急停自锁电路输入端连接急停检测信号，急停检测信号由急停开关提供，急停检测信号状态受控于急停开关，正常工作时，急停检测信号为高电平，按下急停开关时急停检测信号为低电平；急停自锁电路输出端连接动力源控制电路，用于接收急停检测信号后输出急停控制信号至动力源控制电路，并锁定自身输出的急停控制信号状态。动力源控制电路控制端（即输入端）连接急停自锁电路输出端，动力源控制电路输出端连接医疗设备，用于接收急停控制信号，进行医疗设备与动力源的通断控制。
如图2所示，急停自锁电路包括逻辑电源3、D触发器U2和反相器U1，反相器U1接收急停检测信号后反相送入D触发器U2，使D触发器U2的输出信号与急停检测信号保持一致；D触发器U2接收反相器U1信号后输出急停控制信号，并锁定输出的急停控制信号状态。
急停自锁电路还包括电阻R1和R2，电容C1。具体地，反相器U1输入端接急停检测信号，反相器U2输出端接D触发器U2CLK引脚，D触发器U2/PRE引脚接急停检测信号，D触发器U3D引脚接电阻R1后接逻辑电源3，D触发器U3/CLR引脚接C1正极后接电阻R2一端，C1负极接地，电阻R2另一端接逻辑电源3，D触发器U3/Q引脚接动力源控制电路输入端。
D触发器U2带置位和复位功能，D触发器U2/PRE引脚是置位输入，低电平有效，D触发器U2/CLR引脚是复位输入，低电平有效，D触发器U2D引脚是数据输入端，D触发器U2CLK引脚是时钟输入端，D触发器U2/Q引脚是反向输出端。按下急停开关后，急停检测信号由高电平变为低电平，D触发器U2/PRE引脚有效，D触发器U2/Q输出脚变为低电平，同时，D触发器U2CLK引脚也产生一个低到高的边沿，将D触发器U2 D输入脚锁存到输出，D触发器U2/Q输出脚也应输出低电平，此两者无论哪个先起作用，都将D触发器U2 /Q输出脚拉低，即使得急停控制信号变为低电平，从而指示动力源控制电路关断医疗设备与动力源的连接，保障机器及人员等的安全。此时，即便拔起急停开关，或者多次操作急停开关，由于D触发器U2的锁存特性，其/Q输出脚维持为低电平，从而达到自锁功能。人为排除故障后，只有拔起急停开关，重新开机急停自锁装置，医疗设备才能恢复与动力源的连接而正常工作。急停自锁电路通过D触发器U2来实现自身输出急停控制信号状态锁定，进而实现医疗设备急停后的状态锁定，避免了系统故障未排除的意外上电，电路简单可靠，抗干扰能力强，体积小，成本低。
需要说明的是，如果开机时急停开关处于拔起状态，急停检测信号为高电平，U2/PRE引脚为高电平，无效，U2D引脚是高，U2CLK引脚为低电平，U2/CLR引脚在上电时，由于电容C1作用，为低电平，此时U2/Q输出引脚复位，为高电平，逻辑电源3通过电阻R1给C1充电，最终U2/CLR引脚变为高电平，无效，但是，由于D触发器特性，U2/Q输出引脚仍然维持为高电平。R1和C1的时间常数τ=R1 ×C1，一般取值1ms，保证医疗设备能够正常地启动运行。如果开机前按下了急停开关，急停检测信号为低电平，U2/PRE引脚有效， /Q输出脚变为低电平，虽然开机时U2/CLR引脚也是低电平，但一般经过3 × τ时间后变为高电平，而U2/PRE引脚仍有效，因此U2/Q输出脚维持低电平，从而关断动力电源，医疗设备不会启动运行，保障机器及人员等的安全。
如图3所示，动力源控制电路包括控制电源1、动力源2、光耦U3、开关元件U4和U5，开关元件U4为MOS管，开关元件U5为继电器或接触器，本实施例中选用继电器。控制电源1对开关元件U4和U5供电，光耦U3的通断控制开关元件U4的通断进而控制开关元件U5的通断，光耦U3的通断受控于急停控制信号，开关元件U5的通断控制动力源2与医疗设备的通断。
动力源控制电路还包括电阻R3至R6，电容C2。光耦U3发射管正极接电阻R6后接逻辑电源3，光耦U3发射管负极接急停自锁电路输出端，光耦U3接收管发射极接地，光耦U3接收管集电极接电阻R4一端后接电阻R3一端，电阻R4另一端接控制电源1，电阻R3另一端接电容C2一端后接MOS管栅极，MOS管漏极接继电器控制端后接电阻R5一端，电阻R5另一端接控制电源1，电容C2另一端和MOS管源极均接地，继电器受控端一端接动力源2，继电器受控端另一端接医疗设备。
正常工作时，急停控制信号为高电平，光耦U3接收管截止，光耦U3发射管也截止，MOS管栅极得以控制电源1连通，MOS管导通，使得继电器控制端也与控制电源1连通，从而受控端导通，即动力源与医疗设备连通。与正常工作时相反，按下急停开关时，急停控制信号变为低电平，光耦U3接收管导通，光耦U3发射管也导通，控制电源1连接到地端， MOS管因而截止，使得继电器控制端与控制电源1断开，从而受控端也断开，即动力源与医疗设备断开，医疗设备停机。电路采用光耦U3实现隔离保护，有效防止急停自锁电路与动力源控制电路之间的电磁干扰，提升电路可靠性与稳定性。电阻R3和电容C2构成低通滤波器，有效滤除高频干扰。
上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种医疗设备用急停自锁装置，其特征在于：包括急停开关、急停自锁电路和动力源控制电路，所述急停自锁电路输入端连接急停检测信号，急停检测信号由急停开关提供，急停检测信号状态受控于急停开关，急停自锁电路输出端连接动力源控制电路，用于接收急停检测信号后输出急停控制信号至动力源控制电路，并锁定自身输出的急停控制信号状态；所述动力源控制电路控制端连接急停自锁电路输出端，动力源控制电路输出端连接医疗设备，用于接收急停控制信号，进行医疗设备与动力源的通断控制。
2.根据权利要求1所述的一种医疗设备用急停自锁装置，其特征在于：所述急停自锁电路包括逻辑电源（3）、D触发器U2和反相器U1，反相器U1接收急停检测信号后反相送入D触发器U2，使D触发器U2的输出信号与急停检测信号保持一致；D触发器U2接收反相器U1信号后输出急停控制信号，并锁定输出的急停控制信号状态。
3.根据权利要求1或2所述的任一种医疗设备用急停自锁装置，其特征在于：所述动力源控制电路包括控制电源（1）、动力源（2）、光耦U3、开关元件U4和U5，控制电源（1）对开关元件U4和U5供电，光耦U3的通断控制开关元件U4的通断进而控制开关元件U5的通断，光耦U3的通断受控于急停控制信号，开关元件U5的通断控制动力源（2）与医疗设备的通断。
4.根据权利要求3所述的一种医疗设备用急停自锁装置，其特征在于：所述开关元件U4为MOS管，开关元件U5为继电器或者接触器。
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