CN207614183U - 一种基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，包括电源模块、微控制器、电疗发生电路和脉搏检测电路，特征在于：电疗发生电路由Boost升压电路、压控恒流电路、过电流保护电路和波形合成电路组成，微控制器的输入端连接有电流检测模块；脉搏检测电路由应变传感器、一级放大电路、带通滤波器和二级放大电路组成。本实用新型的智能中医体控电疗仪，治疗电极实现对患者身体部位的电疗，当电流高于人体的安全电流90mA时，则将输出切断，以实现过流和短路保护，最大限度地保护了患者的安全。通过电疗治疗与脉搏信号的结合，可反应出患者治疗过程中的健康状态，既有利于患者的当前治疗，也可为患者的后续治疗提供参考依据。

Description

一种基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪

技术领域

本实用新型涉及一种电疗仪，更具体的说，尤其涉及一种基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪。

背景技术

20世纪60年代，美国开始探索神秘的月球实施“阿波罗计划”，为保证宇航员在没有大气电磁场的环境中的健康美国航天署集中了一批医学专家，其中包括顶尖的中医经络专家进行专项研究。运用先进的电子设备对人体经络穴位的生物电进行测试，发现人体经穴的生物电值能够准确的反映身体健康状况，可以通过给宇航员调整生物电来解决没有大气电磁场的健康问题，在研究中还发现有很多亚健康状态和慢性病可以通过调整生物电的多少得到改善，从而形成了人体生物电诊疗系统。并在登月计划中得到应用，为宇航员的健康起到至关重要的作用。此后的几十年，世界各国对生物电诊疗技术产生极大的兴趣，并掀起对生物电诊疗技术研究的热潮，可以说正是人类太空漫步的梦想。引发了一场影响深刻的世界卫生保健技术的革命。

生物电是指生物机体在静息和活动时所显示的包括静息电位和动作电位在内的电现象。它是生命活动的基本特征和最重要的生物信息之一。临床上广泛应用的心电图、脑电图、肌电图、胃电图、视网膜电图等均是通过电能改变来了解该受检部位及相关脏腑的生理、病理状态的。西医学属于形态医学范畴，中医学属于能量医学范畴，经络学说是它的重要组成部分。经络学说认为：经络是人体通行气血、沟通表里、联络脏腑组织器官的通道。使人体形成一个有机联系的整体，每一个脏腑都有一条所属的经脉、脏与腑间的联系也是通过经络来实现的。经络对全身的各项功能起着调控的作用。在病理情况下，经络与疾病的发生、发展密切相关。经络上的穴位蕴涵着丰富的生命信息。

研究证明经络及其穴位具有高电位、低阻抗的特点。当我们的肌肉、骨骼、脏腑发生病变时相关经络、穴位生物电能、电阻就会发生改变，当我们的身体有外来的生物电进入的时候就有酸、麻、痛、胀、刺等反应。因此，选择某些特别能反映肌肉、脏腑或人体功能状态的经络、穴位，通过我们的手上和顾客身上的反映，再施以特殊的带电手法,就可以迅速地了解、消除身体的病理状态。使身体快速达到电位平衡、经络畅通、身体健康,这就是中医体控电疗仪的中、西医结合理论基础。即经络学、生物电学、病理学的有机结合。

将传统的电疗仪与无线网络控制相结合有着以下优势。操作更加简单快捷。可以利用手机App将治疗行程进行规划与记录，对人体的亚健康状态进行实时提示。有利于疾病的早期预防、早期诊断和早期治疗。相应的无线网络控制的电疗仪使用起来也十分方便，在网络时代的大环境下，基本可以随时随地进行治疗，监测，记录。另外电疗仪是非入侵式治疗，安全，无创伤、无痛苦、不需要吃任何东西，对人体百利无一害。电疗仪本身又十分环保:不会产生任何废物，也只使用很少的资源，就达到了我们美容、保健、治病、防病的目的。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪。

本实用新型的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，包括电源模块、微控制器、电疗发生电路和脉搏检测电路，电源模块用于将交流市电转化为直流电，以供电疗仪使用；微控制器具有采集、运算和控制作用；电疗发生电路用于产生电疗电压并对人体治疗部位进行电疗，脉搏检测电路用于检测人体治疗部位区域的脉搏信号；其特征在于：所述电疗发生电路由Boost升压电路、压控恒流电路、过电流保护电路和波形合成电路组成，Boost升压电路的输入端与电源模块的输出相连接，Boost升压电路的输出端与压控恒流电路的输入端相连接，以为压控恒流电路提供满足电疗要求的直流电压；压控恒流电路经过电流保护电路与波形合成电路相连接，波形合成电路的输出端连接有治疗电极；微控制器的输入端连接有对压控恒流电路的输出电流进行测量的电流检测模块；微控制器的输出端与压控恒流电路的控制端、波形合成电路的控制端均相连接；

所述脉搏检测电路由应变传感器、一级放大电路、带通滤波器和二级放大电路组成，应变传感器粘贴于人体检测部位，应变传感器的输出经一级放大电路输入至带通滤波器中进行滤波，带通滤波器的滤波范围为0.15～33.5Hz；带通滤波器的输出经二级放大电路放大后输入至A/D转换器进行模/数转换，转换后的数字信号输入至微控制器中。

本实用新型的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，所述微控制器连接有4G通信模块，以实现与患者和医生的智能手机相通信。

本实用新型的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，所述微控制器连接有显示器和压控恒流电路输出电流过大时进行报警的555震荡报警电路。

本实用新型的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，所述微控制器采用型号为STM32的ARM芯片，Boost升压电路采用型号为MCP1651的门控振荡升压控制器，所述一级放大电路和二级放大电路均采用型号为AD524放大器，所述电流检测模块采用型号为MAX471的芯片。

本实用新型的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，所述Boost升压电路输入至压控恒流电路中的电压为100V。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的智能中医体控电疗仪，通过设置由Boost升压电路、压控恒流电路、过电流保护电路和波形合成电路组成的电疗发生电路，Boost升压电路将将电源模块输入的低电压转化为高电压后，输入至压控恒流电路中，压控恒流电路输出的恒定电流在波形合成电路中形成特定的波形输入至治疗电极上，由治疗电极实现对患者身体部位的电疗，同时微控制器通过电流检测模块对输出的电流进行检测，当电流高于人体的安全电流90mA时，则经过电流保护电路将输出切断，以实现过流和短路保护，最大限度地保护了患者的安全。

通过设置由应变传感器、一级放大电路、带通滤波电路和二级放大电路组成的脉搏检测电路，使用时，将应变传感器置于患者电疗部位的附近，应变传感器所检测的脉搏波动所引起的皮肤部位跳动的信号，依次经一级放大电路的放大处理、带通滤波器的滤波处理以及二级放大电路的再次放大处理后，即可形成稳定的脉搏检测信号，以供微控制器采集；通过电疗治疗与脉搏信号的结合，可反应出患者治疗过程中的健康状态，既有利于患者的当前治疗，也可为患者的后续治疗提供参考依据。

附图说明

图1为本实用新型的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪的电路原理图。

图中：1微控制器，2电源模块，3 Boost升压电路，4压控恒流电路，5电流检测模块，6过流保护电路，7波形合成电路，8治疗电极，9应变传感器，10一级放大电路，11带通滤波器，12二级放大电路，13为4G通信模块，14智能手机，15显示器，16为555震荡报警电路。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，给出了本实用新型的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪的电路原理图，其由电源模块2、微控制器1、4G通信模块13、电流检测模块5、治疗电极8、显示器15、555震荡报警电路16、电疗发生电路以及脉搏检测电路组成，微控制器1具有信号采集、数据运算和控制输出的作用，电源模块2首先将220V的交流市电转化为12V直流电压，然后经过降压输出3.3V、5.0V的直流电压，以供各模块进行工作。显示器15与微控制器1相连接，用于显示电疗仪的工作信息。555震荡报警电路16与微控制器1的输出端口相连接，当电疗仪输出至治疗电极8上的电流过大时，则通过555震荡报警电路16发出报警信号，以提醒患者注意和采取相应措施。微控制器1可采用型号为STM32的ARM处理器，STM32处理器配有TTL串口、RS485通讯接口、RS232通讯接口、4G无线通讯模块接口，可采用Modbus协议标准进行数据传输，保证通用性和可靠性。

所示电疗产生电路由Boost升压电路3、压控恒流电路4、过电流保护电路6、波形合成电路7组成，Boost升压电路3用于将电源模块2输出的12V直流电升压至100V，并将其输入至压控恒流电路4中。压控恒流电路4和波形合成电路7的控制端均与微控制器1的输出端相连接，在微控制器1的控制作用下，压控恒流电路4输出电流恒定的100V直流电压。压控恒流电路4的输出经过电流保护电路6输入至波形合成电路7中，在微控制器1的控制作用下，产生相应的波形输入至治疗电极8上，通过治疗电极8对人皮肤进行刺激，以达到治疗的目的。

电流检测模块5对压控恒流电路4输入电流大小进行检测，并将测量结果输入至微控制器1中，当检测到压控恒流电路4输出的电流大于90mA时，则通过过电流保护电路6关断压控恒流电路4的输出，实现了过流和短路时的保护作用，最大限度地保证了患者的安全。

Boost升压电路3可采用Microchip公司的型号为MCP1651的门控振荡升压控制器，升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。电流检测模块采用型号为MAX471的芯片，将MAX471芯片与压控恒流电路4连接可实现电路电流检测功能。过电流保护电路6是利用晶体管来采样输出电压，根据输出电压在短路前后的状态变化判断是否发生短路，从而实现短路保护。

所示脉搏检测电路由应变传感器9、一级放大电路10、带通滤波电路11、二级放大电路12和A/D转换器组成，应变传感器9粘贴于人体检测部位，通过检测脉搏波动时所引起的皮肤部位跳动，来实现对人体脉搏信号的检测。应变传感器9输出的信号首先经一级放大电路10进行放大处理，然后通过带通滤波器11进行滤波，再经二级放大电路12进行放大处理，最后经A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，即可将数字形式的脉搏信号输入至微控制器1中，以实现人体脉搏信号的测量。

人体的脉搏跳动同时会引起身体皮肤部位的跳动，所以基于应变电测原理，随着跳动发生的微小形变适紧贴在皮肤表面的应变传感器9发生形变，引起电阻值发生变化转化成电压信号。由于脉搏信号微弱，所以采用高精度高的AD524放大器，采用两级放大方式；为了消除干扰、提高检测的准确性，在一级放大电路10的输入与二极放大电路12之间加入一个带通滤波器11，滤波范围为0.15—33.5Hz。

4G通信模块13与微控制器1相连接，以实现与患者和医生的智能手机14相通信，患者手机上装载的App应用程序，可对电疗仪的工作状态进行管理，还可对电疗仪的输出，以便患者通过智能手机操作。App应用可以通过通信协议直接对电疗仪进行控制，即本身拥有对电疗仪的开始、结束功能。App中设计有治疗模式可以进行按键切换，如：按压强度，频率等均可调节。App中会把每个疗程进行了的治疗项目以日志的形式记录在App中。App设置了通讯聊天窗口可直接将App中治疗信息及时反馈给医师。同时医师可以通过病情反馈及时给出治疗意见。本电疗仪的工作过程为：首先要打开电疗仪设备，正确安全开启。打开手机App连接4G上网直连电疗仪设备保持信号畅通，将外界的电疗仪设备放在人体合适位置。然后开启电疗模式进行治疗即可。

Claims (5)

1.一种基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，包括电源模块（2）、微控制器（1）、电疗发生电路和脉搏检测电路，电源模块用于将交流市电转化为直流电，以供电疗仪使用；微控制器具有采集、运算和控制作用；电疗发生电路用于产生电疗电压并对人体治疗部位进行电疗，脉搏检测电路用于检测人体治疗部位区域的脉搏信号；其特征在于：所述电疗发生电路由Boost升压电路（3）、压控恒流电路（4）、过电流保护电路（6）和波形合成电路（7）组成，Boost升压电路的输入端与电源模块的输出相连接，Boost升压电路的输出端与压控恒流电路的输入端相连接，以为压控恒流电路提供满足电疗要求的直流电压；压控恒流电路经过电流保护电路与波形合成电路相连接，波形合成电路的输出端连接有治疗电极（8）；微控制器的输入端连接有对压控恒流电路的输出电流进行测量的电流检测模块（5）；微控制器的输出端与压控恒流电路的控制端、波形合成电路的控制端均相连接；

所述脉搏检测电路由应变传感器（9）、一级放大电路（10）、带通滤波器（11）和二级放大电路（12）组成，应变传感器粘贴于人体检测部位，应变传感器的输出经一级放大电路输入至带通滤波器中进行滤波，带通滤波器的滤波范围为0.15～33.5Hz；带通滤波器的输出经二级放大电路放大后输入至A/D转换器进行模/数转换，转换后的数字信号输入至微控制器中。

2.根据权利要求1所述的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，其特征在于：所述微控制器（1）连接有4G通信模块（13），以实现与患者和医生的智能手机（14）相通信。

3.根据权利要求1或2所述的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，其特征在于：所述微控制器（1）连接有显示器（15）和压控恒流电路（4）输出电流过大时进行报警的555震荡报警电路。

4.根据权利要求1或2所述的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，其特征在于：所述微控制器（1）采用型号为STM32的ARM芯片，Boost升压电路采用型号为MCP1651的门控振荡升压控制器，所述一级放大电路（10）和二级放大电路（12）均采用型号为AD524放大器，所述电流检测模块（5）采用型号为MAX471的芯片。

5.根据权利要求1或2所述的基于无线网络控制的智能中医体控电疗仪，其特征在于：所述Boost升压电路（3）输入至压控恒流电路（4）中的电压为100V。