CN113054864B - 一种准确输出除颤能量的方法及标准装置 - Google Patents

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Abstract

一种准确输出除颤能量的方法及标准装置，方法为：对储能元件充电至预定的电压；对储能元件进行放电训练，得到预期的确定定标能量值与储能电压、脉冲宽度之间的对应关系；对储能元件进行放电，根据设定的输出能量值，采用线性插值法，也可以采用双线性插值法反算得到预期储能电压和放电脉冲长度；实时监测输出能量累计值，预测放电脉冲的关断时刻，在预定的时刻切断放电；标准装置包括充电模块、储能元件、放电模块、主控制器、能量积算模块、放电控制模块，主控制器还包括放电脉冲反馈控制模块和训练数据模块。本发明具有结构简单、安全可靠、准确度高的优点。

Description

一种准确输出除颤能量的方法及标准装置
技术领域
本发明属于计量测试技术领域，具体涉及到一种准确输出除颤能量的方法及标准装置。
背景技术
计量行业的特点是对各种仪器仪表的测量或显示数据都能够通过溯源活动，说明该数据是否准确。除颤分析仪用于测量医用除颤器/起搏器的输出能量是否准确，而除颤分析仪的数据是否准确，需要通过准确度更高的除颤能量标准装置产生不同的除颤能量，如50J、200J等，来校准除颤分析仪的测量数据。
现有的除颤能量标准装置控制除颤能量的方式是当输出能量达到预设目标时，主控制器关闭放电模块，存在放电通道关闭时间对除颤能量的影响的问题，就像开车要以最快的速度停到某个位置一样，等车辆到达预定位置再刹车是不行的。即使提前一个固定距离刹车，也会因为刹车前的速度不同而影响到最终的停车位置。在这里，需要释放的除颤能量不同，充电压就会不同，导致关闭放电通道前电压也不同。那么在发出同样的关闭指令后，到彻底关闭放电通道这段时间释放的能量会不同，影响输出能量的准确度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有除颤能量标准的缺点，提供一种设计合理、安全可靠、准确输出除颤能量的方法及标准装置。
解决上述技术问题所采用的技术方案，是一种准确输出除颤能量的方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.对储能元件充电至预定的电压；
S2.对储能元件进行放电训练，得到预期的确定定标能量值与储能电压、脉冲宽度之间的对应关系；
S3.对储能元件进行放电，根据设定的输出能量值，反算得到预期储能电压和放电脉冲长度；
S4.实时监测输出能量累计值，根据步骤S3预测放电脉冲的关断时刻，在预定的时刻切断放电。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤S3中计算预期储能电压和放电脉冲长度的方法为线性插值法或双线性插值法。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤S1中充电电压为500～2500V。
本发明还提供一种准确输出除颤能量的标准装置，包括：充电模块、储能元件、放电模块、主控制器、能量积算模块、放电控制模块；
所述的充电模块的输出端与储能元件的输入端相连，用于对储能元件进行充电；
所述的放电模块输入端与储能元件的输出端相连，用于对储能元件进行放电电，输出除颤能量；
所述的放电控制模块的输入端与主控制器相连、输出端与放电模块相连，用于根据主控制器的指令打开或关闭放电模块；
所述的能量积算模块的输入端与负载相连、输出端与主控制器相连，用于实时监测并计算输出到负载的能量累计值；
所述的主控制器控制充电模块对储能元件进行充电，同时根据设定的输出能量值以及实时输出能量累计值，计算释放能量的时间，从而预测放电脉冲的关断时刻，在预定的时刻发出关闭输出通道的指令；
所述的主控制器包括训练数据模块，用于使用不同储能电压和放电脉冲长短对储能元件进行放电训练，得到预期的确定定标能量值与储能电压、脉冲宽度之间的对应关系。
作为一种优选的技术方案所述的主控制器还包括放电脉冲反馈控制模块，用于根据设定的输出能量值，反算得到预期储能电压和放电脉冲长度。
本发明的有益效果如下：
本发明的主控制器包括训练数据模块，通过自学习训练过程，知道关闭输出能量的提前量，使得输出能量的实际值与设定值完全一致，进一步提高设备校准数据的准确度，本发明具有精准度高、安全可靠的优点。
附图说明
图1是本发明中准确输出除颤能量的标准装置的结构示意图。
图2是本发明中准确输出除颤能量的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于下述的实施方式。
在图1中，本实施例的一种准确输出除颤能量的标准装置，包括充电模块、储能元件、放电模块、主控制器、能量积算模块、放电控制模块。
其中，充电模块的输出端与储能元件的输入端相连，用于对储能元件进行充电，充电电压为500～2500V，放电模块输入端与储能元件的输出端相连、输出端接除颤分析仪，用于对储能元件进行放电，输出除颤能量，储能元件为电容器，放电控制模块的输入端与主控制器相连、输出端与放电模块相连，用于根据主控制器的指令打开或关闭放电模块，能量积算模块的输入端与负载相连、输出端与主控制器相连，用于实时监测并计算输出到负载的能量累计值，主控制器还包括放电脉冲反馈控制模块和训练数据模块，主控制器根据设定输出能量值，控制充电模块对储能元件进行充电，训练数据模块使用不同储能电压和放电脉冲长短对储能元件进行放电训练，得到预期的确定定标能量值与储能电压、脉冲宽度之间的对应关系，放电脉冲反馈控制模块根据设定的输出能量值，反算得到预期储能电压和放电脉冲长度，主控制器根据实时输出能量累计值从而预测放电脉冲的关断时刻，在预定的时刻向放电控制模块发出切断放电的指令。
在图2中，本实施例的准确输出除颤能量的方法，包括以下步骤：
S1.对储能元件充电至预定的电压，充电电压为500～2500V；
S2.对储能元件进行放电训练，得到预期的确定定标能量值与储能电压、脉冲宽度之间的对应关系；
S3.对储能元件进行放电，根据设定的输出能量值，采用线性插值法，也可以采用双线性插值法反算得到预期储能电压和放电脉冲长度；
S4.实时监测输出能量累计值，根据步骤S3预测放电脉冲的关断时刻，在预定的时刻切断放电。
按照上述方法，发明人进行了如下试验：
将除颤能量标准装置的能量输出端接到除颤分析仪的模拟负载上，除颤能量标准装置的电压及除颤能量按下表设置，进行自学习训练。
将学习结果保存，在1000V输出50J能量时，当测量计算到输出能量达到50J再关闭输出能量时，因时间上延迟的原因，实际输出能量为50.7J，因此在1000V输出50J能量时，关闭输出能量的提前量为0.7J，根据此训练结果可知，在实际校准过程中，当监测到输出49.3J能量时关闭输出能量，则得到所需的50J能量；
在2500V输出200J能量时，当测量计算到输出能量达到200J再关闭输出能量时，实际输出能量最终为201.8J，因此在2000V输出200J能量时，关闭输出能量的提前量为1.8J，根据此训练结果可知，在实际校准过程中，当监测到输出198.2J能量时关闭输出能量，则得到所需的200J能量；
在输出能量不完全符合训练条件，比如输出电压为2500V、输出能量为360J时，根据在2500V电压和300J及400J的学习结果，采用线性内插的方式计算出在360J能量时需要提前结束输出能量的值。
本发明通过自学习训练过程，知道关闭输出能量的提前量，使得输出能量的实际值与设定值完全一致，进一步提高设备校准数据的准确度。

Claims (5)

1.一种准确输出除颤能量的方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.对储能元件充电至预定的电压；
S2.对储能元件进行放电训练，得到预期的确定定标能量值与储能电压、脉冲宽度之间的对应关系；
S3.对储能元件进行放电，根据设定的输出能量值，反算得到预期储能电压和放电脉冲宽度；
S4.实时监测输出能量累计值，根据步骤S3预测放电脉冲的关断时刻，在预定的时刻切断放电。
2.根据权利要求1所述准确输出除颤能量的方法，其特征在于：所述的步骤S3中计算预期储能电压和放电脉冲长度的方法为线性插值法或双线性插值法。
3.根据权利要求1所述准确输出除颤能量的方法，其特征在于：所述的步骤S1中充电电压为500～2500V。
4.一种采用如权利要求1～3任一项所述方法的准确输出除颤能量的标准装置，其特征在于，包括：充电模块、储能元件、放电模块、主控制器、能量计算模块、放电控制模块；
所述的充电模块的输出端与储能元件的输入端相连，用于对储能元件进行充电；
所述的放电模块输入端与储能元件的输出端相连，用于对储能元件进行放电，输出除颤能量；
所述的放电控制模块的输入端与主控制器相连、输出端与放电模块相连，用于根据主控制器的指令打开或关闭放电模块；
所述的能量计算模块的输入端与负载相连、输出端与主控制器相连，用于实时监测并计算输出到负载的能量累计值；
所述的主控制器控制充电模块对储能元件进行充电，同时根据设定的输出能量值以及实时输出能量累计值，计算释放能量的时间，从而预测放电脉冲的关断时刻，在预定的时刻发出关闭输出通道的指令；
所述的主控制器包括训练数据模块，用于使用不同储能电压和放电脉冲长短对储能元件进行放电训练，得到预期的确定定标能量值与储能电压、脉冲宽度之间的对应关系。
5.根据权利要求4所述的准确输出除颤能量的标准装置，其特征在于：所述的主控制器还包括放电脉冲反馈控制模块，用于根据设定的输出能量值，反算得到预期储能电压和放电脉冲长度。
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