CN2065888U - 一种人工流产安全监护装置 - Google Patents

Abstract

一种由微机测量系统(1)，力-电变换器(9)，前置放大器(8)，A/D转换器(5)、单稳态触发器(2)、测量显示器电路(6)、音响报警器(4)、启动-复位电路(3)数字预置电路(7)、整机电源电路(10)组成的人工流产安全监护装置，能自动监护人工流产的操作过程，特别是当吸管接触子宫壁时能立即自动报警，从而实现预防子宫穿孔的目的，适合于各医院进行人工流产时用。

Description

本实用新型涉及一种人工流产安全监护装置，特别是一种能在人工流产手术中避免子宫穿孔的安全监护装置，适应于各级医院对人工流产抽吸手术的安全监护。

目前人工流产的方法是负压吸引法，即得一铁制吸管放入子宫内，吸管通过一根橡皮管与负压瓶联接。通过负压作用，将胚胎吸出，达到流产的目的。由于早期妊娠的子宫壁非常软，人工流产又缺乏有效的监护手段，所以子宫穿孔时有发生，一旦发生子宫穿孔，可出现内出血、感染、内脏损伤，如不及时处理，可危及生命。发生穿孔常需要剖腹探查，有时手术不能修补，需要切除子宫，使病人丧失生育能力，给计划生育工作带来不良影响。

本实用新型的任务就是提供一种安全有效的监护手段，以避免手术过程中子宫穿孔。它的作用是能自动监护人工流产的操作过程。特别是当吸管接触子宫壁时，它能立即自动报警，从而实现预防子宫穿孔的目的。适合于各医院进行人工流产时用。

本实用新型是采用如下方案实现的。附图1是本实用新型的方框图。它是由微机测量系统〔1〕，力－电变换器〔9〕，前置放大器〔8〕，A／D转换器〔5〕，单稳态触发器〔2〕，测量显示器电路〔6〕，音响报警器〔4〕，启动一复位电路〔3〕，数字预置电路〔7〕及整机电源电路〔10〕共十部分组成的。

附图2是本实用新型的微机测量系统〔1〕的原理线路图。在附图2中，8035为单片微型计算机：74LS273为8D锁存器，2716为程序存储器，8243为输入／输出扩展口芯片。 1/6 74LS16为六反相器74LS16的一个反相器，6MHZ为振荡晶体。

由附图2可知，本实用新型的微机测量系统〔1〕是按以下方案联接而成的。

单片机8035的八根数据线DB₀～DB₇与八D锁存器74LS273的八根输入线D₁～D₈及程序存储器2716的八根数据线D₀～D₇连接在一起，74LS273的八根输出线Q₁～Q₈分别与2716的A₀～A₇线相连。单片机8035的P₂₀～P₂₂，四根I／O线分别与扩展口8243的P₂₀～P₂₂线相连。其中P₂₀～P₂₂还与2716的A₈～A₁₀线相连接。单片机8035的PROG端与扩展器8243的PROG端相连，单片机8035的ALE端径74LS16的一个反相端反相后，与锁存器74LS273的CLK端相接。8035的 PSEN端与2716的片选端 CS相接，6MHZ的振荡晶体与两个串联电容C₁、C₂并联后，两端分别与8535的XTAL₁和XTAL₂端连接，8035单片机的EA端，74LS273的CLR端及2716的Vpp端均接至＋5V电源，而与振荡晶体并接后的C₁、C₂的串联中心点，2716的PD／PG端、8243的 CS端均接至地。74LS273的CLK端经过电阻R₂₃挂至电源＋5伏。

附图3为本实用新型的力－电变换器〔9〕，前置放大器〔8〕A／D转换器〔5〕及单稳触发器〔2〕的原理线路图。在附图3中，IC₁为FC₃运算放大器，IC₂为F007运算放大器，NE555为时基集成电路，1／674LS16为六反相器74LS16中的一个反相器。

如附图3所示，本实用新型的力－电变换器，前置放大器，A／D转换器及单稳态触发器是按以下方案联接而成的。

力－电传感器的四个电阻，接成桥路状，其中两个端子Q₁、Q₂为供桥电压输入端子。另两个端子为信号电压输出端。C₃、C₄两只电容串联后，并接在力－电传感器的输出端，其中点接地。输出端的信号电压一路经电阻R₂₄接至运算放大器IC₁的反相输入端。再经过两个串联的电阻R₂₅、R₂₆接至运算放大器IC₁的输出端，另一路经电阻R₂₇接至IC₁的同相输入端，再经过两个串联的电阻R₂₈、R₂₉接至地。R₂₅、R₂₆串联的中点，接一电位器W₁W₁的另一端接在R₂₈、R₂₉的串联中点。IC₁的输出端经电阻R₃₀接至运算放大器，IC₂的同相输入端IC₂的输出端接至场效座管BG₄的栅极，场效座管BG₄的漏极通过电位器W₂与IC₂的反相输入端相连。另一端则通过电阻R₅₂入地。时基电路NE555的第2脚与第6脚相连后，一路经电容C₅入地。一路接二极管D₁的阴极，D₁的阳极与电阻R₃₁相连。R₃₁的另一端与NE555的3脚相接，第三路则接至二极管D₂的阳极，D₂的阴极与BG₄的源极相连，在连接处通过电容器C₆接至NE555的第3脚。NE555的第4、8脚联起来接至＋15V电源，第7脚经电阻R₃₂挂在＋5V电源上，然后与反相器74LS16的输入端相连，74LS16的输出端经电阻R₃₃挂在＋5V电源上，然后经电阻R₃₄接至二极管D₅的阴极和电容器C₇的一端，C₇的另一端入地，D₅的阳极与另一二极管D₄的阳极相接，D₄的阴极接回到反相器74LS16的输入端。同时，D₄的阳极通过电阻R₃₄挂在＋5V电源上。然后再接至74LS16的另一反相器的输入端，另一反相器的输出端则由R₂₅挂在＋5V电源上后，接至附图2中单片机8035的 INT端上。

附图4为本实用新型的启动——复位电路〔3〕及音响报警电路〔4〕的原理线路图。在附图4中，74LS123为具有可重触发特性的双单稳态多谐振荡器，IC₂为模拟声集成电路CW95611／674LS16为六反相器74LS16中的一个反相器。

如附图4所示：本实用新型的启动——复位及音响报警电路是按以下方案联接而成的：

附图2中的单片机8035的P₂₆端经电阻R₃₆接至三极管BG₅的基极，BG₅的发射极与＋3V电源相接，集电极作为＋3V电源的输出分别经发光二极管D₅、D₆与电阻器R₃₇、R₃₈的一端相接，＋3V电源与IC₃的Vcc端及喇叭的一端接在一起。单片机8035的P₂₅端一方面与两个串联的反相器相接，这两个反相器的输出各通过R₂₇、D₅的串联电路与R₃₈、D₆的串联电路接至BG₅的集电极。另一方面，P₂₅端经电阻R₃₉接至三极管BG₆的基极，BG₆的发射极与BG₅的集电极接在一起，BG₆的集电极则接在模拟声集成电路IC₂的SEL₁端，然后通过电阻R₄₀入地，IC₃的VDD端接地。IC₂的OSC_2.1端通过电阻R₄₁连在一起。SEL₂端悬空。O／P端则经R₄₂接至三极管BG₇的基极，BG₇的发射极入地，集电极则通过一个0.2W、8Ω的喇叭，接至BG₅的集电极。

附图2中的单片机8035的P₂₄端与双单稳态多谐振荡器74LS123的B₁端相接，74LS123的CLR₁端接＋5V然后经电阻R₄₂接至R／C₁端，再经电容器C₂接至74LS123的C₁端。A₁端接地。Q₁与A₂端相连，CLR₂端接＋5V，然后通过电阻R₄₄接至R／C₂端，再通过电容C₉接至74LS123的C₂端。B₂端接＋5V， Q₂端与二极管D₇的阴极相接，D₇、D₈的阳极与电阻R₄₅的一端相连接后，再接至附图2中单片机8035的 RESET端子。R₄₅的另一端接至＋5V电源，D₈的阴极接到一个由C₁₀与R₄₆组成的并联网络的一端，此并联网络的另一端接地。

附图5为本实用新型的电源电路的原理线路图：在附图5中，QL₁～QL₈为整流桥，IC₄为输出＋5V的三端固定集成稳压器7805，IC₅为输出＋15V的三端固定集成稳压器7815IC₆为输出－15V的三端固定集成稳压器7915、IC₇、IC₈为可调式三端集成稳压器W317。

如附图5所示，本实用新型的整机电源是按以下方案联接而成的：

交流220V电源经开关K和保险丝BX接至变压器B的初级，次级N₁接至整流桥QL₁的交流输入侧，QL₁的输出侧负端接地正端与C₁₁、C₁₂的电容器正端和集成稳压器IC₄的输入端相连，IC₄的输出与电容C₁₃相接后一路作为整机＋5V电源输出，另一路接至BG₈的集电极，并通过一个电阻R₄₇与由一个稳压管的阴极，电容C₁₄的正端及BG₈的基极组成的节点相连。BG₈的发射极作为整机＋3V的直流电源。C₁₄的负端、D₉的阳极与C₁₃C₁₂、C₁₁的负端及IC₄的接地端，QL₁的负端相连。

带中心抽头的绕组N₂的中心抽头接地，绕组的另外两端接至整流桥QL₂的两个交流输入端，QL₂的输出正端与电容C₁₅的正端相接，再与电容C₁₆的一端及集成稳压器IC₅的输入端接在一起。IC₅的输出端与电容C₁₇的一端接在一起后，作为整机的＋15V电压输出。C₁₅的负端与C₁₆的另一端，与7815的接地端及C₁₇的另一个头接在一起后入地。QL₂的输出负端与电容C₁₈的负端，C₁₉的一个端子接在一起后，再与集成稳压器IC₆的输入端相接，IC₆的输出端与电容器C₂₀的一端接在一起后，作为整机的－15V电压输出。C₁₈的正端、C₁₉、C₂₀的另一端与IC₆的接地端接在一起后入地。

次级N₃绕组的两端接至全桥QL₃的交流输入端。QL₃的输出正端与C₂₁的正端，C₂₂的一端相接后，再与三端可调集成稳压器IC₇的输入端相连，IC₇的输出端一路接到下一个三端可调集成稳压器IC₈的输入端，一路经电阻R₄₈接至IC₇的调整端。IC₈的输出端一路经R₄₉接至IC₈的调整端，调整端又经C₂₃和R₅₀的并联网络进入参考点，另一路则经电阻R₅₁接至IC₇的调整端。IC₈的输出与C₂₄的一端相连，并作为传感器的供桥电源接至力传感器的高电平输入端，C₂₁的负极与C₂₂、C₂₄的另一端接在一起，作为参考点，与QL₃的负输出端相连，并接入力传感器的低电平端。

附图6为本实用新型的数字预置电路原理线路图。

如附图6所示，本监护仪的数字预置电路是按以下方案连接而成的：三个拨码开关KBP₁－3的8、4、2、1端由电阻R₁₁～R₂₂接至地，再由8、4、2、1端分别接至附图2中扩展器8243的P₄₀～P₄₃、P₅₀～P₅₃、P₆₀～P₆₃共计十二个端子，而三个拨码开关的公共端均接至＋5V

附图7为本实用新型的测量显示电路原理图。在附图7中 1/6 74LS16为六反相器74LS16中的一个反相器。

如附图7所示，本监护仪的测量显示电路是按以下方案连接而成的：附图2中单片机P₁口的P₁₀～P₁₆与六一反相缓冲器的输入端相连，六一反相缓冲器74LS16的输出，通过电阻R₁～R₇与三个七段发光数码管的同字段并联端相连。附图2中，8243的P₇₀～P₇₂线分别通过R₈～R₁₀，接至三极管BG₁～BG₃的基极，BG₁～BG₈的集电极分别与三个数码管的公共阳极相连。其发射极连在一起后接地。

以下结合附图对本实用新型的工作原理作如下的描述：

本安全监护仪的力－电转换器是在原有技术中的金属吸管上受力变形较大的部位粘贴有连接成电桥形式的电阻应变片。在进行手术操作吸管时，若吸管不慎与子宫壁接触，由于吸管的微量变形，使粘贴其上的应变片阻值发生变化。如附图3所示，应变片是接成电桥形式的，因此应变片阻值的变化将破坏桥路的平衡，从而产生不平衡输出信号。此微弱的直流信号送入由R₂₄～R₂₉、IC₁、C₃、C₄所组成的信号前置放大器进行比例放大。放大后的信号再在由R₃₀～R₃₂，IC₂、BG₄，D₁～D₂C₅、C₆及NE555所组成的V－F变换器内进行A／D转换。V－F变换器的输出为一个与输入电压大小成正比的频率信号。此信号由NE555的7脚输出。经过由74LS16、R₃₃～R₃₅、D₅D₄、C₇所组成的单稳态电路后，到达单片机8035的外部中断请求输入端 INT端。此单稳态电路的作用是改变V－F变换器输出信号的占空比，使之既能为单片机系统所接收，又不至于使CPU在外部中断服务程序中耗时过长。

当NE555的7脚出现一次电平正跳时，在单片机的 INT端即出现一个负脉冲。在附图2中，单片机8035一接到 INT脚上的负脉冲，即将片内的一个由两个RAM单元组成的十六位二进制计数器加1，然后返回主程序，直至下一次 INT的负脉冲输入。与此同时单片机的定时中断信号则提供一个精确的100ms的宽度的延时信号。当定时信号到时，单片机内的计数器就停止计数，而将上述由两个RAM单元组成的十六位二进制计数器的内容转变为十进制数送显示缓冲区。然后将计数器清零，返回主程序。此过程与一般频率计的工作过程完全一样，不同之处只是计数器增值，时间间隔设置及计数值的显示主要是由软件来实现的。

微机系统在测出输入信号的数值以后，即将此数值与由三个KBP₁－3拨码开关所组成的预置数字进行比较（见附图6）。当测量结果大于预置的数字限时，即自动进行声光报警。报警器由模拟声集成电路IC₂、晶体三极管BG₅～BG₇、电阻R₃₆～R₄₂以及发光二极管D₅、D₆发声喇叭组成。（见附图4）单片机8035的P₂₆口用于控制IC₃的电源，P₂₅₅用来变换报警音响的效果。当需要报警时，P₂₆输出低电平使BG₅导通，从而将＋3V电源接入报警器电路。若此时P₂₅口输出为低电平，则喇叭发出警笛声，且发光二极管D₆发亮。当P₂₅口输出为高电平时，则喇叭发出救护车声且二极管D₅发光。

双单稳触发器74LS123、电阻R₄₃～R₄₆，电容C₈～C₁₀，二极管D₇、D₈组成微机测量系统的硬件自启动及软件自复位电路。当系统上电时，＋5V电源加于微机系统，但由于R₄₅和C₁₀的存在，使单片机8035的 RESET端延迟一段时间以后再变高。这就实现了微机系统的硬件自启动。当系统处于正常的工作状态时，由单片机8035的P₂₄口不断向B₁端输出具有一定宽度和一定时间间隔的重触发触冲序列，使Q₁持续维持高电平，从而使 Q₂端为高电平。当由于外界或内部的干扰而使系统内正在执行的程序“跑飞”时，由于P₂₄端不再输出重触发脉冲故经过一段基本脉冲时间（由R₄₃及C₈确定）后，Q₁端跳回到低电平，从而引起A₂端变低，使 Q₂端产生一个宽度由R₄₄、C₉确定的负脉冲，此负脉冲通过D₇加至单片机8035的 RESET端强迫系统复位，从而使“跑飞”的程序得以重新开始。

当本监护仪需要显示测量结果时，先将显示数的高位（对应于G₁数码管）的段选码送到P₁₀～P₁₆口，并锁存起来。然后程序控制使P₇₀口为低电平，BG₁导通，接通高位的位选，使高位数码管发光，持续1ms。如此往复，依次使次高位和低位的数码管发光。见附图7。由于本监护仪有三位数字显示，所以，在正常情况下，显示一次约需3ms。为了使显示的数字保存，单片机反复地运行显示、比较及送出重触发脉冲的程序。由于人眼的滞留特性，在感觉上好象是“同时”显示了3个不同的数字。

以下叙述本监护仪的微机测量系统S₁的工作概况：

如附图2所示，在本监护仪的微机测量系统中，2716用作程序存贮器，74LS273用作地址锁存器。

在2716中，存有预先编制好的测控程序。微机系统的任务就是不断地从2716的芯片中取出指令，经过8035片内的指令译码器分析后，转而去执行该指令。当微机系统处于取指令周期时，ALE端信号有效，此时单片机8035的BUS口的DB₀～DB₇输出程序计数器PC的低8位。P₂₀～P₂₃输出PC的高4位，其中，PC的低8位由ALE的后沿锁存器74LS273中，然后8035使 PSEN有效，选通外部程序存贮器2716将存贮于2716中由PC所确定的指令或数据通过D₀～D₇端送BUS口，从而进入8035内进行分析。

当控制系统需要对I／O扩展口8243进行操作时，首先执行上述的取指令周期，从地址由P₂₃～P₂₀和BUS决定的外部程序存贮器单元中取出指令。然后在下一个周期内，PROG信号有效，P₂₀～P₂₃上分时传送操作码、口地址和四位数据信息。

本机的测量系统共设有两个中断源，一个是外部中断请求，另一个是定时器中断请求，微机测量系统对外部请求请求信号 INT的服务程序是将片内的一个十六位二进制计数器加一，然后返回。而对定时器中断请求信号的服务程序则是将十六位计数器的计数值转变为BCD码，送入显示缓冲区，将计数器清零，然后返回主程序。

本监护仪的A／D转换器实际上是一个由输入电压控制输出频率的压控振荡器。如附图3所示。它是由集成运算放大器IC₂，时基电路NE555，BG₄、D₁、D₂、C₅、C₆、R₃₀～R₃₂等元件所组成的，其基本工作原理是“电流分配”技术的一个变种。所谓“电流分配”技术就是一个正比于平均输入电压的电流对电容周期地充电到某一恒定值。

运算放大器，IC₂和场效应晶体管BG₄组成一个恒流通道。通道电流与IC₂的输入电压成正比。场效应管BG₄的源电流线性地使并联的C₅、C₆放电。当C₅的端电压降到时基电路NE555触发电平以下时，NE555的3脚输出为高电平。于是二极管D₂被反向偏置，使恒流通道去耦。这时3脚输出电压通过D₁、R₃₁对电容C₅再充电。当C₅充电到NE555的阀值电平时，NE555的3脚输出为低电平。这时D₁被反向偏置，通过D₂补充C₆在C₅充电期间所引起的电荷损失。可以证明：输出脉冲的频率f＝ (2Ui)/(RiC₅U_C) ，其中：Ri是BG₄漏极与地之间的电阻值。Ui为IC₂的输入电压，Uc为NE555的5脚上的电压。通过满度调节，可以将刻度调节成10KHZ／V。

Claims (2)

1、一种由微机测量系统[1]、力-电变换器[9]、前置放大器[8]、A/D转换器[5]、单稳态触发器[2]、测量显示器电路[6]、音响报警器[4]、启动-复位电路[3]、数字预置电路[7]，整机电源电路[10]组成的人工流产安全监护装置，其特征在于：

-微机测量系统[1]的单片微型计算机的八根数据线DB₀～DB₇与锁存器的八根输入线D₁～D₈及程序存储器的八根数据线D₆～D₇连接在一起，锁存器的八根输出线Q₁～Q₃分别与程序存储器的A₀～A₇线相连，单片微型计算机的P₂₀～P₂₃四根I/O线分别与扩展器的P₂₀～P₂₃线相连，其中P₂₀～P₂₂还分别与程序存储器的A₈～A₁₀线相连，单片微型计算机的PROG端与扩展器的PROG端相连，单片微型计算机的ALE端经反相器反相后与锁存器的CLK端相连，单片微型计算机的 PSEN端与程序存储器的片选端 CS相连。

-力-电变换器[9]中的力电传感器的四个电阻接成桥路状、输出端一路接至运算放大器IC₁的反相输入端，另一路接运算放大器IC₁的同相输入端，IC₁的输出端接运算放大器IC₂的同相输入端，IC₂的输出端接场效应管BG₄的栅极，BG₄的漏极通过电位器W₂与IC₂的反相输入端相连，时基电路NE555的第2脚与第6脚相连后接二极管D₂的阳极、D₂的阴极与BG₄的源极相连。时基电路NE555的第七脚与反相器74LS16的输入端相连，74LS16的输出端经电阻R₃₄接二极管D₅的阴极，D₅的阳极接74LS16的另一反相器的输入端，另一反相器的输出端接至附图2中单片机的8035的 INT端。

2、按照权利要求1所述的一种人工流产安全监护装置，其特征在于所说的力——电变换器是在原有技术中的金属吸管上受力变形较大的部位粘贴有连接成电桥形式的电阻应变片。

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