CN112256075A - 一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医疗设备的技术领域，尤其涉及一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法及装置，包括初始能量检测模块、过程能量检测模块、标准范围值设置模块、能量偏差计算模块、能量判断模块、校正补偿模块以及输出控制模块，对治疗仪设备手柄的输出能量进行检测，能够自动判断输出能量是否符合对应档位的输出能量值，同时能够自动校正不符合要求的输出能量，效率高，输出能量调整精确；及时对能量输出存在的偏差进行检测调整，并通过调整过后的输出能量、调节后的光斑直径大小以及能量密度反馈到治疗仪设备中，输出符合这些脉冲光参数信息的脉冲光，使得脉冲光质量更好，治疗效果更佳，提高客户使用体验。

Description

一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法及装置
【技术领域】
本发明属于医疗设备的技术领域，尤其涉及一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法及装置。
【背景技术】
在医疗美容中，强脉冲光治疗仪应用广泛，其使用的频次越来越高，有些场所由于业务繁忙，使得治疗仪设备一直处于高负荷状态运行，使用次数越多，使治疗仪设备脉冲光的能量输出存在一定的偏差，导致治疗仪设备选择相应的档位不能达到对应效果，针对该能量输出的偏差，通常经过人工定期进行调整，但是人工调整不仅效率低、浪费大量时间，而且人工调整不精确，无法使治疗仪设备脉冲光的能量输出调整到最佳状态，并且通过人工定期调整，不能在能量输出存在偏差时及时对治疗仪设备进行调整，使效果不佳的脉冲光对客户使用，影响客户使用体验，可能导致流失客户的后果。
【发明内容】
本发明提出了一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法及装置，目的在于解决现有治疗仪设备能量输出的偏差通过人工定期调整导致效率低、调整不精确以及不能及时对能量输出存在的偏差进行调整，导致影响客户使用体验、流失客户的问题。
本发明由以下技术方案实现的：
一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，
通过对治疗仪设备在工作过程中的输出电流和输出电压与使治疗仪设备正常工作的输出电流和输出电压的范围值作比较，对满足此范围值的输出电流和输出电压作为输出能量信息，对不满足此范围值的输出电流和输出电压分别进行电流偏差补偿和电压偏差补偿后再作为输出能量信息。
如上所述一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，包括以下步骤：
步骤S101，获取治疗仪设备在各档位下的初始输出电流I0和初始输出电压U0，并分别记录；
步骤S102，选择任意档位，获取该档位下治疗仪设备使用n次后的过程输出电流In和过程输出电压Un；
步骤S103，设置治疗仪设备正常工作时输出电流和输出电压所需达到的标准范围值；
步骤S104，计算治疗仪设备使用n次后的电流偏差ΔI以及电压偏差ΔU；
步骤S105，判断过程输出电流In和过程输出电压Un是否满足标准范围值要求；
步骤S106，判断结果为是，则直接将过程输出电流In和过程输出电压Un作为n+1次使用时的输出能量信息；
步骤S107，判断结果为否，则对过程输出电流In补偿电流偏差ΔI，对过程输出电压Un补偿电压偏差ΔU，以使输出电流和输出电压保持在所述标准范围值内，再把进行补偿偏差后的过程输出电流和过程输出电压作为n+1次使用时的输出能量信息。
如上所述一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，所述电流偏差ΔI为治疗仪设备初始输出电流I0与对应档位下使用n次后的过程输出电流In的差值；所述电压偏差ΔU为治疗仪设备初始输出电压U0与对应档位下使用n次后的过程输出电压Un的差值。
如上所述一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，还包括以下步骤：
步骤S108，探测治疗仪设备输出热量，转换成电信号，并传输至单片机；
步骤S109，对单片机初始化，再采集环境温度，确定温度范围；
步骤S110，计算各时刻治疗仪设备输出电压值，在步骤S109确定的温度范围内，前T秒中每t时间段内输出的电压值为U1n，n＝1,2,3,...；该T秒后的固定输出电压值为U2；
步骤S111，计算治疗仪设备的PWM波的占空比，PWM波的占空比＝U/kVCC，其中，U为步骤S110中采集的电压值，VCC为5v，k为比例系数；
由此获得，
T秒内对应的时间输出对应的占空比补偿PWM信号为:PWM(tn+1)＝U1n/kVCC；
T秒后固定补偿PWM信号为：PWM(T)＝U2/kVCC，U2是指步骤S106的过程输出电压或步骤S107进行能量补偿后的输出电压；
步骤S112，判断治疗仪设备运行时间是否超过T秒；
步骤S113，在T秒内，治疗仪设备按计算所得的对应占空比补偿PWM信号PWM(tn+1)，再输出相应电压值进行能量补偿；
步骤S114，在T秒后，治疗仪设备按计算所得的固定补偿PWM信号PWM(T)，再输出相应电压值。
如上所述一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，由于每t时间段内治疗仪设备中单片机定时器的寄存器数值增加一次，共T秒的时间，故设定值为T/t，当定时器计算判断于大于设定值T/t时，即到达T秒。
如上所述一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，所述T为4～6秒，t为0.1～0.5秒。
一种强脉冲光治疗仪自动校正装置，包括：
初始能量检测模块，用于检测治疗仪设备在各档位下的初始输出电流I0和初始输出电压U0；
过程能量检测模块，用于检测治疗仪设备使用n次后的过程输出电流In和过程输出电压Un；
标准范围值设置模块，用于设置治疗仪设备正常工作时输出电流和输出电压所需达到的标准范围值；
能量偏差计算模块，用于计算治疗仪设备使用n次后的电流偏差ΔI以及电压偏差ΔU；
能量判断模块，用于判断过程输出电流In和过程输出电压Un是否满足标准范围值要求；
校正补偿模块，用于对不满足标准范围值要求的过程输出电流In和过程输出电压Un分别补偿电流偏差ΔI和电压偏差ΔU，以使输出电流和输出电压保持在所述标准范围值内；
输出控制模块，与各模块连接，用于根据能量判断模块的判断结果，输出对应的电压值和电流值。
如上所述一种强脉冲光治疗仪能量自动校正装置，还包括：
热量检测模块，用于探测治疗仪设备输出热量，转换成电信号，并传输至单片机；
温度范围确定模块，用于采集环境温度，并传输到单片机中进行A/D转换，确定温度范围；
电压计算模块，用于计算在温度范围内前T秒中每t时间段内输出的电压值为U1n，n＝1,2,3,...；以及该T秒后输出的固定电压值U2；
PWM占空比计算模块，用于计算治疗仪设备T秒内以及T秒后输出的PWM波的占空比；
判断补偿模块，用于根据单片机中定时器的寄存器数值与设定值对比，判断输出对应的PWM波占空比信号，进而输出相应的电压值，以对治疗仪设备进行能量补偿。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、本发明提供了一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法及装置，对治疗仪设备手柄的输出能量进行检测，能够自动判断输出能量是否符合对应档位的输出能量值，同时能够自动校正不符合要求的输出能量，效率高，输出能量调整精确；及时对能量输出存在的偏差进行检测调整，并通过调整过后的输出能量反馈到治疗仪设备中，输出符合脉冲光参数信息的脉冲光，使得脉冲光质量更好，治疗效果更佳，提高客户使用体验。
2、本发明还考虑到了脉冲光仪器在高低温环境下以及放电前几秒能量变化的特点，根据温度和时刻不同，对脉冲光电源输出的电压进行调整，从而对在温度和时刻中改变的能量进行进一步的补偿，有效缩短了能量输出的稳定时间，提高稳定性能，以及大大提高各种温度下激光能量的稳定性。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的强脉冲光治疗仪自动校正方法的流程示意图之一；
图2为本发明的强脉冲光治疗仪自动校正方法的流程示意图之二；
图3为本发明的强脉冲光治疗仪自动校正装置的结构示意图；
图4为本发明的强脉冲光治疗仪自动校正装置与治疗仪设备连接的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
当本发明实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。
具体实施例：如图1-4所示的一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，通过对治疗仪设备100在工作过程中的输出电流和输出电压与使治疗仪设备100正常工作的输出电流和输出电压的范围值作比较，对满足此范围值的输出电流和输出电压作为输出能量信息，对不满足此范围值的输出电流和输出电压分部进行电流偏差补偿和电压偏差补偿后再作为输出能量信息。对治疗仪设备手柄110的输出能量进行检测，能够自动判断输出能量是否符合对应档位的输出能量值，同时能够自动校正不符合要求的输出能量，效率高，输出能量调整精确；及时对能量输出存在的偏差进行检测调整，并通过调整过后的输出能量反馈到治疗仪设备100中，输出符合脉冲光参数信息的脉冲光，使得脉冲光质量更好，治疗效果更佳，提高客户使用体验。
具体地，包括以下步骤：
步骤S101，获取治疗仪设备在各档位下的初始输出电流I0和初始输出电压U0，并分别记录；本步骤中，通过光电二极管可以检测出通过治疗仪设备100手柄110的初始输出能量并转化为光信号，由强脉冲光治疗仪能量自动校正装置200接收；
步骤S102，选择任意档位，获取该档位下治疗仪设备使用n次后的过程输出电流In和过程输出电压Un；本步骤中，可以检测出通过治疗仪设备100手柄110在同一档位使用多次后的输出能量并转化为光信号，再由强脉冲光治疗仪能量自动校正装置200接收；
步骤S101与步骤S102中，通过在手柄110的输出端加入检测装置，检测装置将收集到的能量数据由物理信号转化成光信号，同时在强脉冲光治疗仪能量自动校正装置200中设有接收器，接收从治疗仪设备发出的光信号；
步骤S103，设置治疗仪设备100正常工作时输出电流和输出电压所需达到的标准范围值；本步骤中，在强脉冲光治疗仪能量自动校正装置200内部设置多种档位能量参考值和范围值；
步骤S104，计算治疗仪设备使用n次后的电流偏差ΔI以及电压偏差ΔU；把步骤S101和步骤S102中接收到的光信号转化成电信号，再转化成数字信号，再进行偏差计算；
步骤S105，判断过程输出电流In和过程输出电压Un是否满足标准范围值要求；本步骤中，以步骤S103中设置的能量参考值和范围值作为判断标准；
步骤S106，判断结果为是，则直接将过程输出电流In和过程输出电压Un作为n+1次使用时的输出能量信息；本步骤中，判断结果为是，说明该次输出能量不存在过大偏差，治疗仪在对应档位仍能达到对应的效果；
步骤S107，判断结果为否，则对过程输出电流In补偿电流偏差ΔI，对过程输出电压Un补偿电压偏差ΔU，以使输出电流和输出电压保持在所述标准范围值内，再把进行补偿偏差后的过程输出电流和过程输出电压作为n+1次使用时的输出能量信息；本步骤中，对输出能量偏差过大的输出能量进行能量补偿，再输出能够达到治疗仪设备100相应档位对应效果的输出能量；对治疗仪设备手柄110的输出能量进行检测，能够自动判断输出能量是否符合对应档位的输出能量值，同时能够自动校正不符合要求的输出能量，效率高，输出能量调整精确。
具体地，步骤S104中的电流偏差ΔI为治疗仪设备初始输出电流I0与对应档位下使用n次后的过程输出电流In的差值；所述电压偏差ΔU为治疗仪设备100初始输出电压U0与对应档位下使用n次后的过程输出电压Un的差值。
另外，还包括以下步骤：
步骤S108，通过热电阻探测治疗仪设备输出热量，并转换成电信号，由数据采集处理电路采集放大后传输至单片机，本实施例中热电阻采用铂热电阻；
步骤S109，对单片机初始化，再采集环境温度，确定温度范围，把采集的环境温度模拟数据进入到单片机进行A/D转换，确定一个温度范围；
步骤S110，计算各时刻治疗仪设备输出电压值，由于脉冲光能量曲线是非线性的，为使得输出能量稳定，在步骤S109确定的温度范围内，前T秒中每t时间段内输出的电压值为U1n，n＝1,2,3,...；该T秒后的固定输出电压值为U2；
步骤S111，计算治疗仪设备的PWM波的占空比，PWM波的占空比＝U/kVCC，其中，U为步骤S110中采集的电压值，VCC为5v，k为比例系数；由此获得，
T秒内对应的时间输出对应的占空比补偿PWM信号为:PWM(tn+1)＝U1n/kVCC；
T秒后固定补偿PWM信号为：PWM(T)＝U2/kVCC，U2是指步骤S106的过程输出电压或步骤S107进行能量补偿后的输出电压；
步骤S112，判断治疗仪设备运行时间是否超过T秒，判断单片机中的定时器的寄存器数值是否大于设定值，若该值大于设定值，则说明单片机的定时器在运行T秒后。
步骤S113，在T秒内，治疗仪设备按计算所得的对应占空比补偿PWM信号PWM(tn+1)，再输出相应电压值进行能量补偿；
步骤S114，在T秒后，治疗仪设备按计算所得的固定补偿PWM信号PWM(T)，再输出相应电压值。
具体地，由于每t时间段内治疗仪设备中单片机定时器的寄存器数值增加一次，共T秒的时间，故设定值为T/t，当定时器计算判断于大于设定值T/t时，即到达T秒；
进一步地，所述T为4～6秒，t为0.1～0.5秒，本实施例中，T为5秒，t为0.1秒，则设定值T/t为50。
一种强脉冲光治疗仪自动校正装置200，包括：
初始能量检测模块210，用于检测治疗仪设备在各档位下的初始输出电流I0和初始输出电压U0；
过程能量检测模块220，用于检测治疗仪设备使用n次后的过程输出电流In和过程输出电压Un；
标准范围值设置模块230，用于设置治疗仪设备正常工作时输出电流和输出电压所需达到的标准范围值；
能量偏差计算模块240，用于计算治疗仪设备使用n次后的电流偏差ΔI以及电压偏差ΔU；
能量判断模块250，用于判断过程输出电流In和过程输出电压Un是否满足标准范围值要求；
校正补偿模块260，用于对不满足标准范围值要求的过程输出电流In和过程输出电压Un分别补偿电流偏差ΔI和电压偏差ΔU，以使输出电流和输出电压保持在所述标准范围值内；
输出控制模块270，与各模块连接，用于根据能量判断模块的判断结果，输出对应的电压值和电流值。
另外，还包括：
热量检测模块280，用于探测治疗仪设备输出热量，并转换成电信号；
温度范围确定模块290，用于采集环境温度，并传输到单片机中进行A/D转换，确定温度范围；
电压计算模块2100，用于计算在温度范围内前T秒中每t时间段内输出的电压值为U1n，n＝1,2,3,...；以及该T秒后输出的固定电压值U2；
PWM占空比计算模块2110，用于计算治疗仪设备T秒内以及T秒后输出的PWM波的占空比；
判断补偿模块2120，用于根据单片机中定时器的寄存器数值与设定值对比，判断输出对应的PWM波占空比信号，进而输出相应的电压值，以对治疗仪设备进行能量补偿。
本发明的一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法及装置，利用强脉冲光治疗仪自动校正装置对治疗仪设备手柄的输出能量进行检测，先通过初始能量检测模块检测初始输出电流I0和初始输出电压U0；以及通过过程能量检测模块检测检测治疗仪设备使用n次后的过程输出电流In和过程输出电压Un，并通过这些能量信息，计算出电流偏差ΔI和电压偏差ΔU；由标准范围值设置模块设置治疗仪设备正常工作时输出电流和输出电压所需达到的标准范围值，通过能量判断模块判断过程输出电流In和过程输出电压Un是否满足标准范围值要求，再通过校正补偿模块对不满足标准范围值要求的过程输出电流In和过程输出电压Un分别补偿电流偏差ΔI和电压偏差ΔU，以使输出电流和输出电压保持在所述标准范围值内，再由输出控制模块，根据能量判断模块的判断结果，输出对应的电压值和电流值；能够自动判断输出能量是否符合对应档位的输出能量值，同时能够自动校正不符合要求的输出能量，效率高，输出能量调整精确；及时对能量输出存在的偏差进行检测调整，并把调整过后的输出能量反馈到治疗仪设备中，输出符合这些脉冲光参数信息的脉冲光，使得脉冲光质量更好，治疗效果更佳，提高客户使用体验；
本发明还考虑到了脉冲光仪器在高低温环境下以及放电前几秒能量变化的特点，根据温度和时刻不同，对脉冲光电源输出的电压进行调整，先由热量检测模块检测治疗仪设备输出热量转换成电信号，并传输至单片机，再由温度范围确定模块采集环境温度，并传输到单片机中进行A/D转换，确定温度范围，通过电压计算模块计算在温度范围内前T秒中每t时间段内输出的电压值为U1n，n＝1,2,3,...；以及该T秒后输出的固定电压值U2；再通过PWM占空比计算模块计算治疗仪设备T秒内以及T秒后输出的PWM波的占空比；最后通过判断补偿模块，根据单片机中定时器的寄存器数值与设定值对比，判断输出对应的PWM波占空比信号，进而输出相应的电压值，以对治疗仪设备进行能量补偿，从而对在温度和时刻中改变的能量进行进一步的补偿，有效缩短了能量输出的稳定时间，提高稳定性能，以及大大提高各种温度下激光能量的稳定性。
如上所述是结合具体内容提供的一种实施方式，并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同，或是对于本发明构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，其特征在于，通过对治疗仪设备在工作过程中的输出电流和输出电压与使治疗仪设备正常工作的输出电流和输出电压的范围值作比较，对满足此范围值的输出电流和输出电压作为输出能量信息，对不满足此范围值的输出电流和输出电压分别进行电流偏差补偿和电压偏差补偿后再作为输出能量信息。
2.根据权利要求1所述的一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S101，获取治疗仪设备在各档位下的初始输出电流I0和初始输出电压U0，并分别记录；
步骤S102，选择任意档位，获取该档位下治疗仪设备使用n次后的过程输出电流In和过程输出电压Un；
步骤S103，设置治疗仪设备正常工作时输出电流和输出电压所需达到的标准范围值；
步骤S104，计算治疗仪设备使用n次后的电流偏差ΔI以及电压偏差ΔU；
步骤S105，判断过程输出电流In和过程输出电压Un是否满足标准范围值要求；
步骤S106，判断结果为是，则直接将过程输出电流In和过程输出电压Un作为n+1次使用时的输出能量信息；
步骤S107，判断结果为否，则对过程输出电流In补偿电流偏差ΔI，对过程输出电压Un补偿电压偏差ΔU，以使输出电流和输出电压保持在所述标准范围值内，再把进行补偿偏差后的过程输出电流和过程输出电压作为n+1次使用时的输出能量信息。
3.根据权利要求2所述的一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，其特征在于，所述电流偏差ΔI为治疗仪设备初始输出电流I0与对应档位下使用n次后的过程输出电流In的差值；所述电压偏差ΔU为治疗仪设备初始输出电压U0与对应档位下使用n次后的过程输出电压Un的差值。
4.根据权利要求3所述的一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤S108，探测治疗仪设备输出热量，转换成电信号，并传输至单片机；
步骤S109，对单片机初始化，再采集环境温度，确定温度范围；
步骤S110，计算各时刻治疗仪设备输出电压值，在步骤S109确定的温度范围内，前T秒中每t时间段内输出的电压值为U1n，n＝1,2,3,...；该T秒后的固定输出电压值为U2；
步骤S111，计算治疗仪设备的PWM波的占空比，PWM波的占空比＝U/kVCC，其中，U为步骤S110中采集的电压值，VCC为5v，k为比例系数；
由此获得，
T秒内对应的时间输出对应的占空比补偿PWM信号为:PWM(tn+1)＝U1n/kVCC；
T秒后固定补偿PWM信号为：PWM(T)＝U2/kVCC，U2是指步骤S106的过程输出电压或步骤S107进行能量补偿后的输出电压；
步骤S112，判断治疗仪设备运行时间是否超过T秒；
步骤S113，在T秒内，治疗仪设备按计算所得的对应占空比补偿PWM信号PWM(tn+1)，再输出相应电压值进行能量补偿；
步骤S114，在T秒后，治疗仪设备按计算所得的固定补偿PWM信号PWM(T)，再输出相应电压值。
5.根据权利要求4所述的一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，其特征在于，由于每t时间段内治疗仪设备中单片机定时器的寄存器数值增加一次，共T秒的时间，故设定值为T/t，当定时器计算判断于大于设定值T/t时，即到达T秒。
6.根据权利要求5所述的一种强脉冲光治疗仪能量自动校正方法，其特征在于，所述T为4～6秒，t为0.1～0.5秒。
7.一种强脉冲光治疗仪自动校正装置，其特征在于，包括：
初始能量检测模块，用于检测治疗仪设备在各档位下的初始输出电流I0和初始输出电压U0；
过程能量检测模块，用于检测治疗仪设备使用n次后的过程输出电流In和过程输出电压Un；
标准范围值设置模块，用于设置治疗仪设备正常工作时输出电流和输出电压所需达到的标准范围值；
能量偏差计算模块，用于计算治疗仪设备使用n次后的电流偏差ΔI以及电压偏差ΔU；
能量判断模块，用于判断过程输出电流In和过程输出电压Un是否满足标准范围值要求；
校正补偿模块，用于对不满足标准范围值要求的过程输出电流In和过程输出电压Un分别补偿电流偏差ΔI和电压偏差ΔU，以使输出电流和输出电压保持在所述标准范围值内；
输出控制模块，与各模块连接，用于根据能量判断模块的判断结果，输出对应的电压值和电流值。
8.根据权利要求7所述的一种强脉冲光治疗仪自动校正装置，其特征在于，还包括：
热量检测模块，用于探测治疗仪设备输出热量，转换成电信号，并传输至单片机；
温度范围确定模块，用于采集环境温度，并传输到单片机中进行A/D转换，确定温度范围；
电压计算模块，用于计算在温度范围内前T秒中每t时间段内输出的电压值为U1n，n＝1,2,3,...；以及该T秒后输出的固定电压值U2；
PWM占空比计算模块，用于计算治疗仪设备T秒内以及T秒后输出的PWM波的占空比；
判断补偿模块，用于根据单片机中定时器的寄存器数值与设定值对比，判断输出对应的PWM波占空比信号，进而输出相应的电压值，以对治疗仪设备进行能量补偿。
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