CN205411925U - 一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗保健设备的技术领域，公开的一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪，包括：智能脉冲发生器、离子止汗装置，所述智能脉冲发生器由直流电压转换电路、MCU微控制器、脉冲输出控制模块、负载检测模块、按键开关、以及信息显示装置组成，智能脉冲发生器的输出是脉宽占空比能够设置调节的频率在0.9KHz~10KHz之间的脉冲波，其正负电极通过金属导线与离子止汗装置的正负电极分别相连；本实用新型能够根据负载状态由MCU微控制器控制脉冲输出逐级递增或者递减，从而为用户带来舒适的治疗体验。本实用新型能够避免药物或者手术治疗多汗症所带来的对人体的各种伤害或者并发症；为用户提供智能化、人性化的控制和操作，并为用户提供安全及保护的措施。

Description

一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪

技术领域

本实用新型涉及医疗保健设备的技术领域，尤其涉及一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪。

背景技术

人体多汗症是一种相当常见的现象，据统计大约百分之三的人口有此问题，多汗症一般侵犯手掌、脚底、腋下、面部以及颈背部等部位。虽然多汗症不算是严重的疾病，但是它给人们的日常生活、工作、以及社会活动等带来了极大的不便。目前医学上治疗多汗症的现有技术主要采用药物治疗与手术治疗。

1.药物治疗多汗症的缺点：治疗多汗症的药物大多含有对人体有害的药物成分、或者对人体神经系统造成不同程度的副作用以及伤害。

2.手术治疗多汗症的缺点：目前比较有效的一种治疗方式是通过胸腔镜胸交感神经夹闭术，对手掌、足底、腋窝、面部、颈部、及背部多汗症均有显著效果。但是，该手术治疗的最大缺点是可导致永久性无汗以及人体其他部位的代偿多汗，故逐渐被多汗症患者摒弃。

由于上述现有治疗技术存在的缺点，为此需要一种解决或改善现有技术缺点的新技术。本发明设计一种智能脉冲离子止汗仪，通过使用本发明所产生的脉冲电流能够使汗腺被电解后的正负离子所堆积阻塞从而阻止流汗，此技术对于人体汗腺不会造成伤害。特别地，本发明设计一种负载检测模块，它能实时检测治疗部位的负载是否加在智能脉冲离子止汗仪上，并通过MCU微控制器对输出强度进行智能控制，从而为使用者带来舒适的治疗体验。根据专利检索查询，目前国内尚无专利描述的技术存在。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪。

为实现上述发明，本实用新型采用技术方案如下：

一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪，包括：智能脉冲发生器与离子止汗装置，所述智能脉冲发生器的输出正负电极通过金属导线与离子止汗装置的正负电极分别相连。

所述智能脉冲发生器，包括：直流电压转换电路、MCU微控制器、脉冲输出控制模块、负载检测模块、按键开关、以及信息显示装置，智能脉冲发生器的输出是脉宽占空比能够设置调节的频率在0.9KHz~10KHz之间的脉冲波。

所述直流电压转换电路包括DC-DC升压电路与DC-DC降压电路。所述MCU微控制器的信号输入端与按键开关相连用来接收按键输入值、MCU微控制器的信号输出端与信息显示装置相连用来输出显示信息、MCU微控制器的A/D检测输入端接收电流采样模块的电流采样值、MCU微控制器通过其PWM(脉宽调制）端口控制PWM控制模块、MCU微控制器通过其数据输出端口经由D/A转换模块输入到电压放大模块。

所述脉冲输出控制模块，包括：D/A转换模块、电压放大模块、电压电流控制模块、电流采样模块、PWM控制模块、及可恢复保险丝。所述D/A转换模块的输出值作为电压放大模块的输入、电压放大模块的输出端与电压电流控制模块的控制端相连，所述电压电流控制模块的输入端与DC-DC升压电路输出端相连，DC-DC升压电路的输入端与直流电压输入相连，所述直流电源输入为电源适配器输入或可充电锂电池；电压电流控制模块的输出端与PWM控制模块相连；PWM控制模块经由可恢复保险丝与离子止汗装置的电极相连。所述电流采样模块与离子止汗装置的负电极相连，并将电流采样值反馈给MCU微控制器的A/D检测端。

所述MCU微控制器与脉冲输出控制模块输出端的负电极间设置有负载检测模块，用于检测负载连接状态，从而通过MCU微控制器对数据输出进行相应的逐级递增或者递减控制。

一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪，所述离子止汗装置的结构，包括：所述的离子止汗装置，包括：两个容器C1、两片金属导电板或者导电膜C3及两根导线C5、两片吸水织物C2、以及止汗液C4。所述吸水织物C2放置在容器C1内金属导电板或者导电膜C3之上、或者吸水织物C2单体包裹在金属导电板或者导电膜C3之外，止汗液C4以吸水织物C2单体为载体或者与吸水织物C2一同放置在容器C1内，以避免皮肤与金属导电板或者导电膜C3直接接触。金属导电板或者导电膜C3通过导线C5与脉冲输出控制模块的输出接线柱A6的正负极相连,智能脉冲离子止汗仪工作时电解止汗液所产生的正负离子迫入皮肤、逐渐积累并阻断皮肤汗腺口，从而达到止汗效果。

所述止汗液优选为氯化铝水溶制剂、水杨酸钠水溶制剂、苏打水溶制剂、氯化钠水溶制剂、矿泉水或者自来水。上述几种水溶制剂作为止汗液将辅助增强止汗液的电解作用、从而提升止汗治疗效果。

所述吸水织物优选为厚质毛巾、化纤织物或者海绵。所述金属导电板或者金属导电膜优选为不锈钢板/膜、铝板/膜、铜板/膜、或者锌板/膜。

通过采用上述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：

1.健康：所述带负载检测的智能脉冲离子止汗仪采用健康方式治疗人体多汗症，避免了前文所述药物或者手术治疗所带来的对人体的各种伤害或者并发症；

2.安全：所述带负载检测的智能脉冲离子止汗仪通过采用自适应电压电流控制输出、多重限流限压方式及模块，为使用者带来安全的治疗以及保护措施；

3.智能：所述带负载检测的智能脉冲离子止汗仪通过采用按键开关输入、信息实时显示、负载状态检测、以及MCU微控制器智能，为使用者提供智能化、人性化的控制和操作；

4.舒适：所述带负载检测的智能脉冲离子止汗仪通过MCU控制的脉冲输出，达到脉冲电压电流逐级渐变的控制，从而使得使用者避免体验电压电流的骤变，从而为使用者带来轻松舒适的治疗感受；

5.高效：所述带负载检测的智能脉冲离子止汗仪采用脉冲式输出，通过调节控制脉冲占空比，能使使用者相应提升治疗时所能耐受的电压峰值，从而为使用者带来同时兼顾止汗治疗舒适感与治疗效率的治疗效果；

6.方便：所述带负载检测的智能脉冲离子止汗仪采用内置可充电锂电池作为直流电源输入，能使使用者在治疗期间自由移动，从而为使用者提供极大的机动性与便利性；

7.治疗效果持久：根据本发明的大量实验显示，普通多汗者累计治疗7个小时左右即可感受到疗效，每天使用30～60分钟、持续使用一个疗程约7～10天之后，多汗部位将能持续保持温暖干燥约30～45天。之后根据使用者自身情况，在多汗部位的汗腺逐步又恢复出汗后，再次进行相同剂量或者酌减剂量的治疗之后，止汗效果将能再次持续保持约30～45天。如果使用本发明所述带水溶制剂的止汗液，则疗程可以适当缩短，并能够获得更佳的疗效。

附图说明

图1为智能脉冲发生器的电路方框图；

图2为离子止汗装置的结构示意图；

图3为智能脉冲发生器的结构示意图；

图4为直流电压转换电路图

图5为电压放大电路图

图6为电压电流控制模块图。

具体实施方式

一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪,以下将详细解释本发明的设计以及使用方法，在符合以下实施方式所示原理的基础上，可以衍生出各种改变，包括在电路、结构形状上等设计变化。公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施方式。

智能脉冲发生器实施方式：

如图1所示，一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪，包括：智能脉冲发生器与离子止汗装置，所述智能脉冲发生器的输出正负电极通过金属导线与离子止汗装置的正负电极分别相连接。

所述智能脉冲发生器，包括：直流电压转换电路、MCU微控制器、脉冲输出控制模块、按键开关、以及信息显示装置，智能脉冲发生器的输出是频率为0.9KHz~10KHz之间的脉宽占空比可以通过设置调节的脉冲方波。

所述直流电压转换电路包括DC-DC升压电路与DC-DC降压电路。如图4所示，所述DC-DC升压电路是采用升压集成芯片LM2577S（U1)而组成的升压电路，直流电源输入电压接入直流电源适配器或者内置可充电锂电池，其输入电压范围为5～12V。直流电源输入从P5接线柱接入，其接线柱2为正极、接线柱1为接地，通过可恢复保险丝FB1接入采用升压集成芯片U1的升压电路。U1的比较端COMP通过电阻R2与电容C4相连，并通过C4接地。U1的反馈端BACK分别与电阻R3、R64以及R25相连，R25的另一端接地，R64的另一端接三极管Q26的集电极，Q26的发射极接地，Q26的基极通过电阻R65连接至与MCU微控制器的一个控制口相连的RL_OFF端，该端口通过控制Q26的通断、从而控制所述智能脉冲离子发生器开机状态与待机状态的不同供电电压，当未检测到负载时，智能脉冲离子发生器处于待机状态、升压电路仅输出12V。U1的GND1与GND2共同接地。U1的VIN端通过电容C3、C17接地。U1的SWITCH端通过肖特基二极管D2（IN5821)输出电压至V-OUT端，V-OUT端输入至电压电流控制模块。

所述DC-DC降压电路，包括两个串联的AMS1117组成的三端稳压电路模块。直流输入电源从P5接线柱2接入的另一路是三端稳压集成块Q8（AMS1117）的输入端，Q8的输出端连接输出滤波电容C1，C1的另一端与Q8的接地端共同接地，Q8的输出5V为D/A转换模块供电、同时也作为Q13的输入。Q13的电路连接与Q8相同、其输出3.3V为MCU微处理器供电。

所述MCU微处理器的型号可以是、但不限于是TC12LE5A16AD。作为智能脉冲发生器的控制核心，MCU微控制器的输入信号包括按键开关输入、经由A/D检测端口输入的电流采样模块的反馈信号，同时经数据输出数字控制信号至D/A转换模块、并输出PWM控制信号，同时将电压值、电流值、治疗时间、负载状态、及治疗状态信息实时显示在数码管或者液晶显示器、以及相应的状态指示灯L1～L3上。

所述脉冲输出控制模块，包括：D/A转换模块、电压放大模块、电压电流控制模块、电流采样模块、PWM控制模块、及可恢复保险丝。所述D/A转换模块是由TLC5615串行数模转换器为主而组成的数模转换电路，其电源由DC-DC降压电路的5V供电，其转换更新率为1.21MHz。MCU微控制器通过数据输出端输出二进制代码控制D/A转换模块的输出，以0.1V为间隔、输出范围为0.1V~5V。

所述电压放大模块如图5所示，D/A转换模块的输出接入至图示电压放大模块的输入DA-IN端口，由三极管组Q25、Q27、Q28、Q29、Q30、Q31、Q32、Q33、Q35构成的差分电压放大电路，将输入电压放大12倍，经由K-OUT输出至电压电流控制模块。图5中由三极管Q36同时还构成了一个电流保护电路。当三极管Q36的发射极V-OUT2与基极V-OUT1的导通压降达到0.6V时，该部分电路的电流达到20mA，此时所述电压放大模块将进入限制状态，电路将停止放大作用，从而达到20mA的限流保护作用。

如图6所示，所述电压电流控制模块的输入端与DC-DC升压电路的输出端V-OUT相连，电压电流控制模块的控制端与电压放大模块的输出端K-OUT相连，电压电流控制模块的输出端与PWM控制模块的输入端相连，PWM控制模块的输出通过可恢复保险丝FB2与离子止汗装置接线柱的正极相连。所述电压电流控制模块由一组并联放大三极管、以及一组均流电阻组成，其工作原理是通过控制该组三极管的基极电流、以及控制该组三极管的集电极电压，然后从该组三极管的发射极获得具有大电流的输出电压，然后经过一组均流电阻输出至PWM控制模块。

所述电流采样模块，其一端与所述智能脉冲发生器的负电极相连，另一端与MCU微控制器的A/D检测端相连。当负载添加后，电流采样模块将采集到的实时电流值通过A/D检测端反馈至MCU微控制器，同时与按键输入设置的电流值相对比，例如负载是2千欧姆的阻值，在设置状态下设置最大电流输出值为20mA，这样MCU微控制器在工作状态实时采集并检测实时的电流值，当电流小于智能脉冲发生器所限制的人体安全电压30V除以2千欧姆即15mA时，MCU微控制器将通过数据输出控制D/A转换模块、电压放大模块、以及电压电流模块来进行闭环控制增大输出；当采样电流达到15mA时，此时电压输出达到所限制的最大值30V，MCU微控制器随之停止增加电压。所以，无论是电压或者电流哪个最先达到最大限制值(30V或者20mA)，MCU微控制器都将相应地作出限压限流控制。同时，当脉冲输出控制模块的输入或者输出端的瞬间电流达到最大限制值20mA时，可恢复保险丝FB1/FB2的阻值将会随着电流的增大而增大直至相当于电路开路的无穷大，当此异常问题解决并消失后，可恢复保险丝FB1/FB2将恢复至初始正常状态。由电流采样模块反馈至MCU微控制器、然后经由MCU微控制器对比处理、对比运算后的结果经由数据输出至D/A转换模块、再至电压放大模块、电压电流控制模块、PWM控制模块、经由可恢复保险丝FB2至负载，从而形成了一个闭环的自适应电压电流控制回路；同时两个可恢复保险丝FB1、FB2对脉冲输出控制模块的输入与输出端均进行了双重限流保护,从而确保了所述智能脉冲发生器所输出的电压电流在电路的多重保护下严格限制在人体允许的安全范围（30V,20mA)之内。所述PWM控制模块，是由MCU微控制器的PWM控制端口与一组三极管以及电阻组成的控制脉冲频率与占空比的电路。通过设置MCU微控制器PWM定时器周期来设置输出PWM波形的频率，通过设置PWM定时器比较值来设置输出PWM波形的占空比，并通过一组三极管以及电阻来控制PWM的开关放大输出。

所述按键开关用于输入设置模式下的设置值、用于切换显示模式、按键复用设置、以及输入工作模式下的调节值。

如图3所示，A1是智能脉冲发生器的结构壳体，其形状是方形或者椭圆形。A3是四位数码显示管或者为液晶显示屏，A4电源开关，A5是直流电源插座，A1内置有可充电锂电池，电池的正负极连接A5直流电源插座正负极，A6是智能脉冲发生器输出接线柱的正负极，A7是用于将智能脉冲发生器佩戴在身上的搭扣带。B1～B4是一组按键开关。在设置模式下，其中的B1用来设置电流与电压值显示切换、B2用来设置脉冲占空比；同时按下B1/B2按键能够清零总的时间累计数值，同时按下B1/B3按键调高脉冲频率，同时按下B1/B4按键调低脉冲频率，按下B4将跳过设置模式直接进入工作模式。在工作模式下，4个按键B1、B2、B3、及B4分别用来设置治疗时间加减（+/-)、输出强度包括电压或者电流的强度加减(+/-)。

所述信息显示装置包括图3中A3所示的四位数码显示管或者为液晶显示屏、以及L1至L3所示的状态信息指示灯。其中A3的前两位数码显示时间、后两位显示占空比、电压、或电流，其左起第一位显示时间定时的十位数值，左起第二位显示时间定时的个位数值，左起第三位显示占空比、电压、或电流的十位数值，左起第四位显示占空比、电压、或电流的个位数值；

其中数码显示管或者液晶显示屏中间的冒号双点A8设置为显示本机的工作状态：

I：冒号光灭，为本机处于开机的预设置状态；II:冒号光闪烁，10秒钟之内，为本机参数设置状态；III：冒号光点亮，为本机工作状态。

另外，L1至L3所示的状态信息指示灯中，其中L1点亮指示A3后两位显示的是电流设置值、L1点灭指示A3后两位显示的是电压设置值、L2点亮指示显示的是脉冲输出、L3点亮指示显示的是负载添加状态。

所述负载检测模块，是连接在智能脉冲发生器输出负极与MCU微控制器之间、对负载连接状态进行实时监测的模块。该模块由一组并联连接的电容、电阻以及二极管组成，该电路负责在负载两端测试采样电压以及电流，从而判断负载的连接状态以及负载的阻值范围。当有负载添加时，所述负载检测模块将产生“有负载”的信号并反馈至MCU微控制器，随之MCU微控制器将经由数据输出端口、对D/A转换模块发出逐级增加输出的控制信号、然后经过电压放大模块、电压电流控制模块逐级增加输出，当输出电压或者电流达到预先设置值时，MCU微控制器将停止增加输出；当无任何负载添加时，负载检测模块将产生“无负载”信号并反馈至MCU微控制器，从而令MCU微控制器发出相应的输出截断或暂停信号，此时电压放大电路将仅输出12V并处于待机状态；当有负载添加、并且定时倒计时至零时，MCU微控制器将经由数据输出端口、对D/A转换模块发出逐级减少输出的控制信号、然后经过电压放大模块、电压电流控制模块逐级减少输出直至零。通过上述对输出幅度逐级增加或者减少的控制，将使使用者获得平滑、舒适的治疗体验。

综上，该实施例中，所述智能脉冲发生器产生脉宽占空比能够设置调节频率为0.9KHz~10KHz之间的脉冲波，然后经由金属导线传输到相应的离子止汗装置上进行治疗。

关于离子止汗装置的具体实施方式，详细介绍如下：

离子止汗装置实施方式：

如图2所示，一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪，所述离子止汗装置的结构，包括：两个容器C1、两片金属导电板或者导电膜C3及两根导线C5、两片吸水织物C2、以及止汗液C4。所述吸水织物C2放置在容器C1内金属导电板或者导电膜C3之上、或者吸水织物C2单体包裹在金属导电板或者导电膜C3之外，止汗液C4以吸水织物C2单体为载体或者与吸水织物C2一同放置在容器C1内，以避免皮肤与金属导电板或者导电膜C3直接接触。金属导电板或者导电膜C3通过导线C5与脉冲输出控制模块的输出接线柱A6的正负极相连,智能脉冲离子止汗仪工作时电解止汗液所产生的正负离子迫入皮肤、逐渐积累并阻断皮肤汗腺口，从而达到止汗效果。

所述离子止汗装置在使用时，智能脉冲发生器的供电有两种方式：（1）连接外接电源适配器，静止放置使用；（2）使用内置锂电池，便于随身携带使用。在通电使用之前，先将吸水织物C2浸泡在所述止汗液C4中，然后将两片金属导线C5分别连接在所述智能脉冲发生器的输出接线柱A6的正负电极上。当接通电源A4，通过输入按键B1～B4的相应设置即可进入止汗的工作流程。

Claims (5)

1.一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪，其特征是：包括：智能脉冲发生器与离子止汗装置，所述智能脉冲发生器的输出正负电极通过金属导线与离子止汗装置的正负电极分别相连；

所述智能脉冲发生器，包括：直流电压转换电路、MCU微控制器、脉冲输出控制模块、负载检测模块、按键开关、以及信息显示装置，智能脉冲发生器的输出是脉宽占空比能够设置调节的频率在0.9KHz~10KHz之间的脉冲波；

所述直流电压转换电路包括DC-DC升压电路与DC-DC降压电路，所述MCU微控制器的信号输入端与按键开关相连用来接收按键输入值、MCU微控制器的信号输出端与信息显示装置相连用来输出显示信息、MCU微控制器的A/D检测输入端接收电流采样模块的电流采样值、MCU微控制器通过其脉宽调制PWM端口控制PWM控制模块、MCU微控制器通过其数据输出端口经由D/A转换模块输入到电压放大模块；

所述脉冲输出控制模块，包括：D/A转换模块、电压放大模块、电压电流控制模块、电流采样模块、PWM控制模块、及可恢复保险丝；所述D/A转换模块的输出值作为电压放大模块的输入、电压放大模块的输出端与电压电流控制模块的控制端相连，所述电压电流控制模块的输入端与DC-DC升压电路输出端相连，DC-DC升压电路的输入端与直流电压输入相连，所述直流电源输入为电源适配器输入或可充电锂电池；电压电流控制模块的输出端与PWM控制模块相连；PWM控制模块经由可恢复保险丝与离子止汗装置的电极相连，所述电流采样模块与离子止汗装置的负电极相连，并将电流采样值反馈给MCU微控制器的A/D检测端；

所述MCU微控制器与脉冲输出控制模块输出端的负电极间设置有负载检测模块，用于检测负载添加状态，从而通过MCU微控制器对数据输出进行逐级递增或者逐级递减的控制。

2.根据权利要求1所述的一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪，其特征是：所述离子止汗装置包括：两个容器（C1）、两片金属导电板或者导电膜（C3）及两根导线（C5）、两片吸水织物（C2）、以及止汗液（C4）；所述吸水织物（C2）放置在容器（C1）内金属导电板或者导电膜（C3）之上、或者吸水织物（C2）单体包裹在金属导电板或者导电膜（C3）之外，止汗液（C4）以吸水织物（C2）单体为载体或者与吸水织物（C2）一同放置在容器（C1）内，以避免皮肤与金属导电板或者导电膜（C3）直接接触；金属导电板或者导电膜（C3）通过导线（C5）与脉冲输出控制模块的输出接线柱（A6）的正负极相连,智能脉冲离子止汗仪工作时电解的止汗液产生有迫入皮肤汗腺口的正负离子。

3.根据权利要求2所述的一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪，其特征是：所述止汗液优选为氯化铝水溶制剂、水杨酸钠水溶制剂、苏打水溶制剂、氯化钠水溶制剂、矿泉水或者自来水，上述水溶制剂作为止汗液具有辅助增强止汗液的电解作用。

4.根据权利要求2所述的一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪，其特征是：所述吸水织物优选为厚质毛巾、化纤织物或者海绵。

5.根据权利要求2所述的一种带负载检测的智能脉冲离子止汗仪，其特征是：所述金属导电板或者金属导电膜优选为不锈钢板/膜、铝板/膜、铜板/膜、或者锌板/膜。