CN111190133A - 一种信号源 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信号源，用于校准高频电刀分析仪，所述信号源包括信号发生单元和校准单元，所述信号发生单元用以产生，并将所述信号分别输出给所述校准单元和所述高频电刀分析仪；所述校准单元用于测量所述信号的高频电流值和高频电压值，并与所述高频电刀分析仪测量的所述信号的高频电流值和高频电压值相对比，进而根据所述对比的结果对所述高频电刀分析仪进行校准。通过使高频电刀分析仪测量所述信号的电流电压值，同时使用校准单元对所述信号进行电流电压值的测量，对比高频电刀分析仪测量的结果和校准单元测量的结果来确认高频电刀分析仪的结果是否准确，由此使得高频电刀分析仪得到了校准。

Description

一种信号源

技术领域

本发明涉及高频手术设备技术领域，特别涉及一种信号源。

背景技术

目前，高频电刀在临床医学上的使用已经越来越成熟。随着计算机技术的普及、运用、发展，实施了对各种功能下功率波形、电压、电流的自动调节，各种安全指标的检测，以及程序化控制和故障的检测及指示，大大提高了高频电刀本身的安全性和可靠性，简化了医生的操作过程。

同时，随着医疗技术的发展和临床提出的要求，对高频电刀的分析及检验提出了要求，由此高频电刀分析仪应运而生。高频电刀分析仪用于检测高频电刀的有效性，确保电刀的各项安全指标始终保持在国际电工学会和我国有关高频电刀的标准(即IEC601-2-2、GB9706.4和GB9706.1)规定范围内。

而对于高频电刀分析仪是否有效，目前市场却无法进行判断。如若高频电刀分析仪本身出现了异常，而没有识别出来，当使用异常的高频电刀分析仪对高频电刀进行检测时，将会导致错误的检测结果，进而带来不良后果。因此，如何确认并校准高频电刀分析仪就变得异常重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种信号源，以解决高频电刀分析仪无法被校准的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种信号源，用于校准高频电刀分析仪，所述信号源包括信号发生单元和校准单元，所述信号发生单元用以产生信号，并将所述信号分别输出给所述校准单元和所述高频电刀分析仪；所述校准单元用于测量所述信号的高频电流值和高频电压值，并与所述高频电刀分析仪测量的所述信号的高频电流值和高频电压值相对比，进而根据所述对比的结果对所述高频电刀分析仪进行校准。

可选的，在所述信号源中，所述信号发生单元包括信号生成模块、功率调整模块和阻抗调整模块，所述信号生成模块用于产生所述信号；所述功率调整模块用于调整所述信号的功率，以匹配所述高频电刀分析仪的输入功率；所述阻抗调整模块用于调整所述信号的输出阻抗，以匹配所述高频电刀分析仪的输入阻抗。

可选的，在所述信号源中，所述信号生成模块为激励源，所述激励源为电激励源、光激励源或化学激励源。

可选的，在所述信号源中，所述信号的频率为100kHz～2MHz。

可选的，在所述信号源中，所述功率调整模块为功率放大器，所述功率放大器用以放大所述信号的功率至以匹配所述高频电刀分析仪的输入功率。

可选的，在所述信号源中，所述阻抗调整模块为阻抗变换网络。

可选的，在所述信号源中，所述校准单元包括测量装置和显示装置，所述测量装置用于接收所述信号，并测量所述信号的高频电压值和/或高频电流值；所述显示装置与所述测量装置相连，用于显示所述测量装置测量得到的所述高频电压值和/或所述高频电流值。

可选的，在所述信号源中，所述测量装置包括高压分压器，所述高压分压器用于与所述高频电刀分析仪并联连接，以将所述高频电压进行分压，所述显示装置用于显示分压后的所述高频电压值。

可选的，在所述信号源中，所述测量装置包括电流环，所述电流环用于与所述高频电刀分析仪串联连接，以将所述高频电流转换为高频电压，所述显示装置用于显示转换后的所述高频电压值。

可选的，在所述信号源中，所述电流环的电流与电压转换比为1:1。

本发明提供的信号源，通过信号发生单元产生信号，并将所述信号分别输出给校准单元和高频电刀分析仪，所述校准单元和所述高频电刀分析仪分别对所述信号的高频电压和高频电流进行测量，通过对比所述校准单元和所述高频电刀分析仪的测量结果，就可以确认所述高频电刀分析仪的测量结果是否准确，进而可以对所述高频电刀分析仪进行校准。由此，便解决了高频电刀分析仪无法被校准的问题。

附图说明

图1为信号源结构示意图；

图2为信号发生单元结构示意图；

图3为校准单元包括高压分压器的结构示意图；

图4为校准单元包括电流环的结构示意图；

其中，各附图标记说明如下：

100-信号源；200-高频电刀分析仪；

110-信号发生单元；120-校准单元；

111-激励源；112-功率放大器；113-阻抗变换网络；

121-数字多用表；122-高压分压器；123-高压分压器连接夹具；124-电流环；125-电流环连接夹具。

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信号源作进一步详细说明。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。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

在本实施例的整个说明中，某一个部分与另一个部分的连接不仅包括电路连接，也包括机械性连接。

本实施例提供一种信号源100，如图1所示，包括信号发生单元110和校准单元120，所述信号发生单元110用以产生信号，并将所述信号分别输出给所述校准单元120和所述高频电刀分析仪200；所述校准单元120用于测量所述信号的高频电流值和高频电压值，并与所述高频电刀分析仪200测量的所述信号的高频电流值和高频电压值相对比，进而根据所述对比的结果对所述高频电刀分析仪进行校准。

如图1所示，信号发生单元110与校准单元120电路连接，同时所述信号发生单元110还与高频电刀分析仪200电路连接。当所述信号发生单元110输出信号时，所述校准单元120和所述高频电刀分析仪200同时接收所述信号。此时所述校准单元120会得出其测量的结果，称之为基准值；同时所述高频电刀分析仪200也会得出自己测量的结果，称之为测量值。将所述基准值与所述测量值进行对比，即可确认所述高频电刀分析仪200是否有效，即，如果测量值与基准值结果一致，则表明所述高频电刀分析仪200有效；如果测量值与基准值之间存在一定差异，则表明所述高频电刀分析仪200失效，此时需要通过调整所述高频电刀分析仪200使之测量的结果与所述校准单元120测量的结果一致。

进一步的，在本实施例中，所述信号发生单元110包括信号生成模块111、功率调整模块112和阻抗调整模块113，如图2所示。所述信号生成模块111用于产生所述信号；所述功率调整模块112用于调整所述信号的功率，以匹配所述高频电刀分析仪的输入功率；所述阻抗调整模块113用于调整所述信号的输出阻抗，以匹配所述高频电刀分析仪的输入阻抗。

通过将所述信号发生单元110分割成彼此功能相互独立的信号生成模块111、功率调整模块112和阻抗调整模块113，有利于所述信号发生单元110的优化或调整。当所述信号发生单元110出现某一故障时，可以立即锁定为某一模块失效，进而就可以很方便的对失效模块进行更换。比如出现输出功率与高频电刀分析仪200的输入功率不匹配时，即可知道是功率调整模块112出现了问题。当然，如果当前的信号发生单元110的输出的信号的频率、功率或者输出阻抗无法满足待校准的高频电刀分析仪200，也可以根据高频电刀分析仪200的需要更换相对应的模块，使信号发生单元110能够输出匹配高频电刀分析仪200的信号。

本实施例中的信号发生单元110是通过信号生成模块111、功率调整模块112和阻抗调整模块113顺次连接构成的。在其他实施例中，信号生成模块111、功率调整模块112和阻抗调整模块113的连接方式也可以为信号生成模块111、阻抗调整模块113和功率调整模块112顺次连接。

在本实施例中，所述信号生成模块111为激励源，所述激励源为电激励源、光激励源或化学激励源。本实施例中使用的激励源111的输出功率很小，为0dBm，而所述激励源111产生的信号的频率范围较广，所述信号的频率为100kHz～2MHz。

在本实施例中，所述功率调整模块112为功率放大器，所述功率放大器用以放大所述信号的功率至以匹配所述高频电刀分析仪200的输入功率。本实施例中使用的功率放大器112可以使所述信号的最大输出功率为400W。当然，在其他实施例中，可以根据所要校准的高频电刀分析仪的输入功率进行功率放大器的调整，以匹配所述高频电刀分析仪200的输入功率。

在本实施例中，所述阻抗调整模块113为阻抗变换网络，所述阻抗变换网络可以将所述功率放大器112输出的固定阻抗的信号改变成不同阻值大小的输出信号，使得所述阻抗与高频电刀分析仪的输入阻抗相适应。为了适应不同种类的高频电刀分析仪，所述阻抗变换网络113可以设置为多种阻抗值可调。本实施例中使用的阻抗变换网络113提供的阻抗值可以为50Ω、100Ω、150Ω、250Ω、400Ω、600Ω、1000Ω或2000Ω等。当然，在其他实施例中，也可以将阻抗调整模块设置为阻值连续可调的变阻器等。

进一步的，在本实施例中，所述校准单元包括测量装置和显示装置，如图3和图4所示，所述测量装置用于接收所述信号，并测量所述信号的高频电压值和/或高频电流值；所述显示装置与所述测量装置相连，用于显示所述测量装置测量得到的所述高频电压值和/或所述高频电流值。

在本实施例中，使用的显示装置为数字多用表121。当然也可以使用万用表或电压表、电流表进行电压、电流的测量。为了便于校准，选用的显示装置的精度应当满足高频电刀分析仪的校准需求。

在本实施例中，所述测量装置包括高压分压器122，如图3所示，所述高压分压器122用于与所述高频电刀分析仪200并联连接，以将所述信号的高频电压进行分压，所述显示装置121用于显示分压后的所述高频电压值。

图3给出了一种利用高压分压器测量高频电压的信号源结构示意图。在所述信号发生单元110与所述高频电刀分析仪200的连接线路上搭接高压分压器连接夹具123，使得高压分压器122与所述高频电刀分析仪200并联。所述高压分压器122的输出端连接数字多用表121。高压分压器122(包含高压分压器连接夹具123)和数字多用表121共同构成了校准单元120。通过数字多用表121可以将所述高压分压器122输出的电压数字化的呈现出来，便于工作人员读取。如此一来，就使得所述信号发生单元110提供的信号的高频电压能够得到精准、有效的测量。

由于本实施例中的信号发生单元110输出的电压最高可达500V，而500V的交流电压不便于使用常规手段进行测量。因此需要通过所述高压分压器122将信号发生单元110输出的高频电压分压，分压后的电压就可以通过数字多用表121测量出来。当然，分压后的电压应当在显示装置的测量量程之内。在实际操作中一般将高频电压衰减至2V以内，以便数字多用表精准量测。

在使用高压分压器122校准的过程中，由于所述高压分压器122与所述高频电刀分析仪200并联连接，所以施加在所述高压分压器122和所述高频电刀分析仪200的电压是一致的。通过所述高压分压器122将电压呈比例的降低，并通过所述数字多用表121将降低后的电压读出，工作人员根据读出的读数乘以所述高压分压器122分压的比例，就可以计算出原本施加在所述高压分压器122两端的电压，这个电压也就是施加在所述高频电刀分析仪200上的电压。将计算得出的电压值与所述高频电刀分析仪200上显示的电压值进行对比，就可以得出所述高频电刀分析仪200的电压值是否准确，进而可以对电压值测量失效的高频电刀分析仪进行调整。

除本实施例中使用的高压分压器之外，还可以使用具有同样功能的元器件，例如电压衰减器等。

在本实施例中，所述测量装置包括电流环124，如图4所示，所述电流环124用于与所述高频电刀分析仪200串联连接，以将所述高频电流转换为高频电压，所述显示装置121用于显示转换后的所述高频电压值。

图4给出了一种利用电流环测量高频电流的信号源结构示意图。在所述信号发生单元110与所述高频电刀分析仪200的连接线路上搭接电流环连接夹具125，使得电流环124与所述高频电刀分析仪200串联。所述电流环124的输出端连接数字多用表121。电流环124(包含电流环连接夹具125)和数字多用表121共同构成了校准单元120。通过数字多用表121可以将所述电流环124转换后的电压数字化的呈现出来，便于工作人员读取。如此一来，就使得所述信号发生单元110提供的信号的高频电流能够得到精准、有效的测量。

由于本实施例中的信号发生单元110提供的信号频率范围较广，如前文提到的所述激励源提供的信号频率范围为100kHz～2MHz。虽然输出电流约为2A，但由于其为高频电流，所以常规的检测手法无法直接测量。本实施例采用间接的测量方式测量高频电流，即通过所述电流环124将高频电流成比例的转换为高频电压，再通过测量高频电压得出高频电流的测量结果。

在使用电流环校准的过程中，由于所述电流环124与所述高频电刀分析仪200串联连接，所以流过所述电流环124和所述高频电刀分析仪200的电流是一致的。通过所述电流环124将电流转换为电压，并通过所述数字多用表121将转换后的电压读出，工作人员根据读出的读数乘以电流环的转换比，就可以计算出原本流过所述电流环124的电流，这个电流也就是流过所述高频电刀分析仪200上的电流。将计算得出的电流值与所述高频电刀分析仪200上显示的电流值进行对比，就可以得出所述高频电刀分析仪200的电流值是否准确，进而可以对电流值测量失效的高频电刀分析仪进行调整。

本实施例中选用的所述电流环的电流与电压转换比为1:1。如此便节省了将测量出的电压转换为电流的计算步骤。例如，需要测量的高频电流为2A，通过电流/电压转换比为1:1的电流环进行转换，得到了对应的电压2V，通过数字多用表量测转换后的电压，读出数值2V，也就知道了需要测量的高频电流为2A。

除本实施例中使用的电流环外，也可以使用具有同样功能的元器件，例如电流电压转换器等。

当然，也可以将高压分压器与电流环同时作用于校准电路中，通过两台显示装置分别测量分压后的电压和转换后的电流得到结果。但在此种复合测量方式中，需要考量高压分压器与电流环之间的相互影响。例如，当电流环与高频电刀分析仪串联后再与高压分压器相连，则电流环势必会存在分压作用，导致高频电刀分析仪两端的电压与高压分压器两端的电压不完全相等。同样的，如果将高频电刀分析仪先与高压分压器并联，再将电流环串联，则高压分压器势必会存在分流的作用，导致流过高频电刀分析仪的电流与流过电流环的电流不完全相等。如果不考虑这其中的变差，则会导致校准结果的不准确。

本实施例提供的信号源具有频率范围宽、输出功率大、内置阻抗变换网络可改变输出阻抗、精准测量高频电压及高频电流的优点。通过使高频电刀分析仪测量信号发生单元输出的信号的高频电流值和/或高频电压值，同时通过校准单元对输出信号的高频电流值和/或高频电压值进行测量，对比高频电刀分析仪测量的结果和校准单元测量的结果来确认高频电刀分析仪的测量结果是否准确，由此使得确认并校准高频电刀分析仪变得简易、可靠。

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 (10)

1.一种信号源，用于校准高频电刀分析仪，其特征在于，所述信号源包括信号发生单元和校准单元，

所述信号发生单元用以产生信号，并将所述信号分别输出给所述校准单元和所述高频电刀分析仪；

所述校准单元用于测量所述信号的高频电流值和高频电压值，并与所述高频电刀分析仪测量的所述信号的高频电流值和高频电压值相对比，进而根据所述对比的结果对所述高频电刀分析仪进行校准。

2.根据权利要求1所述的信号源，其特征在于，所述信号发生单元包括信号生成模块、功率调整模块和阻抗调整模块，

所述信号生成模块用于产生所述信号；

所述功率调整模块用于调整所述信号的功率，以匹配所述高频电刀分析仪的输入功率；

所述阻抗调整模块用于调整所述信号的输出阻抗，以匹配所述高频电刀分析仪的输入阻抗。

3.根据权利要求2所述的信号源，其特征在于，所述信号生成模块为激励源，所述激励源为电激励源、光激励源或化学激励源。

4.根据权利要求3所述的信号源，其特征在于，所述信号的频率为100kHz～2MHz。

5.根据权利要求2所述的信号源，其特征在于，所述功率调整模块为功率放大器，所述功率放大器用以放大所述信号的功率至以匹配所述高频电刀分析仪的输入功率。

6.根据权利要求2所述的信号源，其特征在于，所述阻抗调整模块为阻抗变换网络。

7.根据权利要求1所述的信号源，其特征在于，所述校准单元包括测量装置和显示装置，

所述测量装置用于接收所述信号，并测量所述信号的高频电压值和/或高频电流值；

所述显示装置与所述测量装置相连，用于显示所述测量装置测量得到的所述高频电压值和/或所述高频电流值。

8.根据权利要求7所述的信号源，其特征在于，所述测量装置包括高压分压器，所述高压分压器用于与所述高频电刀分析仪并联连接，以将所述高频电压进行分压，所述显示装置用于显示分压后的所述高频电压值。

9.根据权利要求7所述的信号源，其特征在于，所述测量装置包括电流环，所述电流环用于与所述高频电刀分析仪串联连接，以将所述高频电流转换为高频电压，所述显示装置用于显示转换后的所述高频电压值。

10.根据权利要求9所述的信号源，其特征在于，所述电流环的电流与电压转换比为1:1。

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