CN207898476U - 心电电极除颤时序电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种心电电极除颤时序电路，包括激励产生单元、电极对、充放电单元、测压调节单元；所述激励产生单元的输入端连接直流电源模块，所述激励产生单元的输出端与充放电单元的输入端相连接；所述充放电单元的输出端连接电极对；所述电极对还与测压调节单元相连接；用电压转换芯片和变压器相结合调整电极对两端电压，保证电极对两端电压稳定，在充放电测压的过程中通过充放电电容和时序控制芯片的结合，缩短了充放电时间。

Description

心电电极除颤时序电路

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种心电电极除颤时序电路。

背景技术

心室纤颤是导致心源性猝死的主要原因，严重威胁着人类的生命。电击除颤在终止室颤的疗效上已获得广泛认可。电击除颤要求以高电压大电流的电脉冲作用于心脏，终止混乱的心脏电活动。心电电极的除颤过载恢复性能是描述电极在除颤后降低其已有的电压，恢复心电描记能力的参数，根据行业标准的规定，在短期的时间内，电极两端迅速充电，并加载到电极片上，通过电极片释放，达到电击除颤的作用，但是每次点击后，充电时间需要等待，市场上的多档放电能量可调除颤器均是在充电前根据设定的放电能量计算充电目标电压，进而实现能量档位的调整。这对于充电控制电路、充电速度均有较高的要求。因此根据以上情况对传统心电测试仪的出产电路进行改进，提出一种心电电极除颤时序电路，解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种心电电极除颤时序电路，通过改进现有的心电电极测试仪的内部电路，实现了在充放电除颤的过程中，能根据需要调节电极充放电的时间，并通过低通滤波、高通滤波及50Hz陷波滤除干扰；确保除颤电极电性参数的准确。

为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种心电电极除颤时序电路，包括激励产生单元、电极对、充放电单元、测压调节单元；所述激励产生单元的输入端连接直流电源模块，所述激励产生单元的输出端与充放电单元的输入端相连接；所述充放电单元的输出端连接电极对；所述电极对还与测压调节单元相连接；

所述激励产生单元包括光耦隔离芯片，电压转换芯片、变压器、整流二极管、所述光耦隔离芯片的输入端通过第十六电阻连接直流电源模块的直流电压源；所述光耦隔离芯片的电压输出端，通过第十七电阻连接电压转换芯片的输入端；所述电压转换芯片的输出端连接第十二电阻的一端；所述电压转换芯片的输出端还连接变压器初级线圈的输入端，所述变压器初级线圈的另一端通过第十三电阻连接第十二电阻的另一端；

变压器的次级线圈与初级线圈相耦合；所述次级线圈中与初级线圈的输入端的同名端连接整流二极管的阳极；所述整流二极管的阴极连接第十四电阻的一端，所述第十四电阻的另一端连接第十五电阻的一端；所述第十五电阻的另一端连接次级线圈的另一端并接地；所述整流二极管的阴极与次级线圈的另一端分别连接直流接线端子。

优选的，所述激励产生单元还包括一级放大器、二级放大器、稳压二极管；所述一级放大器的输入端通过第十八电阻连接光耦隔离芯片的电压输出端；所述一级放大器的正向输出端通过第二十电阻连接可调电阻的可调控制端；所述可调电阻的一端串联第二十一电阻接地；所述可调电阻的另一端串联第二十一电阻，连接稳压二极管的阴极；所述稳压二极管的阳极接地；所述一级放大器的反向输出端通过第十九电阻连接二级放大器的输入端；所述二级放大器的正向输出端通过第二十二电阻连接至第十五电阻的一端。

优选的，测压调节单元包括输入跟随器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、可调电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、转换开关；所述电极对连接第一电阻的一端；所述第一电阻的另一端连接输入跟随器的正相输入端；所述输入跟随器的反相输入端与输出端之间串联第二电阻；所述输入跟随器的输出端连接第三电阻的一端；所述第三电阻的另一端连接增益调节单元输入端的可调电阻；可调输出端连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端连接前置放大器的输出端；所述可调电阻的另一端连接前置放大器的正向输入端，且同时连接第六电阻的一端；所述第六电阻的另一端连接第七电阻的一端、第八电阻的一端；所述第八电阻的另一端接地，所述第七电阻的另一端连接转换开关；所述转换开关的连接直流电源。

优选的，所述充放电单元包括记录仪和充放电电路；所述记录仪的信号采集端连接直流接线端子；所述直流接线端子两端并联第一电容，所述直流接线端子还分别连接电极对。

优选的，所述光耦隔离芯片的型号为ADUM240X；所述电压转换芯片的型号为LM317。

根据本实用新型实施例提供的心电电极除颤时序电路，利用电压转换芯片和变压器相结合调整电极对两端电压，保证电极对两端电压稳定，缩短了充放电时间；在充放电测压的过程中通过充放电电容和时序控制芯片的结合，使充放电时间可调，同时通过多级放大器进行信号放大，方便记录仪进行采集，通过低通滤波、高通滤波及50Hz陷波滤除干扰；保证了心电信号采集的准确。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型心电电极除颤时序电路的连接框图；

图2为本实用新型心电电极除颤时序电路的激励产生单元的电路原理图；

图3为本实用新型心电电极除颤时序电路的充放电单元的电路原理图；

图4为本实用新型心电电极除颤时序电路的测压调节单元的电路原理图；

图5为本实用新型心电电极除颤时序电路的充放电的时序电路原理图；

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的一种心电电极除颤时序电路，包括激励产生单元1、电极对2、充放电单元3、测压调节单元4；所述激励产生单元1的输入端连接直流电源模块5，所述激励产生单元1的输出端与充放电单元3的输入端相连接；所述充放电单元3 的输出端连接电极对2；所述电极对2还与测压调节单元4相连接；

如图2所示，所述激励产生单元1包括光耦隔离芯片U1，电压转换芯片U2、变压器T1、整流二极管D27；所述光耦隔离芯片U1的输入端通过第十六电阻R16连接直流电源模块5的直流电压源+18V；所述光耦隔离芯片U1的电压输出端，通过第十七电阻R17连接电压转换芯片U2的输入端；所述电压转换芯片U2的输出端连接第十二电阻R12的一端；所述电压转换芯片U2的输出端还连接变压器T1初级线圈的输入端，所述变压器初级线圈的另一端通过第十三电阻R13连接第十二电阻R12的另一端。

变压器的次级线圈与初级线圈相耦合；所述次级线圈中与初级线圈的输入端A端的同名端B端连接整流二极管D27的阳极；所述整流二极管D27的阴极连接第十四电阻R14的一端，所述第十四电阻R14的另一端连接第十五电阻R15的一端；所述第十五电阻R15的另一端连接次级线圈的另一端并接地；所述整流二极管D27的阴极与次级线圈的另一端分别连接直流接线端子+200V。所述光耦隔离芯片的型号为ADUM240X；所述电压转换芯片的型号为LM317。

所述激励产生单元还包括一级放大器A11、二级放大器A2、稳压二极管D28；所述一级放大器A11的输入端通过第十八电阻R18连接光耦隔离芯片U1的电压输出端；所述一级放大器A11的正向输出端通过第二十电阻R20连接可调电阻RX12的可调控制端；所述可调电阻RX12的一端串联第二十一电阻R21接地；所述可调电阻RX12的另一端串联第二十一电阻R21，连接稳压二极管D28的阴极；所述稳压二极管D28的阳极接地；所述一级放大器A11的反向输出端通过第十九电阻R19连接二级放大器A2的输入端；所述二级放大器 A2的正向输出端通过第二十二电阻R22连接至第十五电阻R15的一端。

如图3-4所示，测压调节单元包括输入跟随器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3,可调电阻RX5，第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、转换开关P2；所述电极对连接第一电阻R1的一端；所述第一电阻R1的另一端连接输入跟随器A1的正相输入端；所述输入跟随器A1的反相输入端与输出端之间串联第二电阻R2；所述输入跟随器A1的输出端连接第三电阻R3的一端；所述第三电阻R3的另一端连接的可调电阻RX5。所述输入跟随器A2采用高精度运算放大器OPA427。所述可调电阻RX5的一端连接输入跟随器A2的输出端，可调输出端连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端连接前置放大器A2的输出端；所述可调电阻RX5的另一端连接前置放大器A2的正向输入端，且同时连接第六电阻R6的一端；所述第六电阻R6的另一端连接第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端；所述第八电阻R8的另一端接地，所述第七电阻R7的另一端连接转换开关P2；所述转换开关 P2的连接直流电源+15V和-15V。

如图4所示，充放电单元包括记录仪和充放电电路；所述记录仪的信号采集端连接直流接线端子；所述直流接线端子两端并联第一电容，所述直流接线端子还分别连电极对。

如图5所示，为本实用新型心电电极的电容放电时序电路，通过对两路输入线号分别连接逻辑“与”门并通过连接“或”门分别连接时序控制芯片U21、时序控制芯片U22、时序控制芯片U23，需要说明的是，时序控制芯片U2采用型号为CD4060的14级二进制串行计数器，时序控制芯片U22、时序控制芯片U23均采用型号为CD4024的7级二进制串行计数器。

通过逻辑控制达到控制电极片充放电时序的控制，并通过调整相关逻辑控制信号时序的占空比，控制电容放电的时间。

本实用新型在使用时，通过图2的电路由直流电源模块5产生+18V直流电压，通过电压转换芯片U2进行电压转换，将电压转换成一级放大器和二级放大器适用的工作电压，瑞后通过变压器进行升压，将电压提升至直流200V±2％的激励电压；参考如图3所示的电路将10uF的电容器充电至200V，至少充电10秒，使电容充电充分。通过电极对与100Ω的电阻串联进行放电，分别在电容器开始放电后的第5秒、第15秒、第25秒、第35秒通过测试“电缆”测量电极对两端的电压。

如图4所示，然后将电极片贴到人体上，进行心电测试之前先将心电极失调检测，电极片探测到的信号，经过高精度运算放大器OPA427的输入跟随器A2进行信号跟随，通过转换开关P2进行正向电压和反相电压的选择，获得正向和反相信号，再利用调节可调电阻RX5的方式进行增益放大倍数的选择，信号经过增益放大，再通过前置放大器A2，经前置放大器A2将微弱的心电信号高保真放大，并通过低通滤波、高通滤波及50Hz陷波滤除干扰，在经由进行AD转换模块进行数模转换，最后由MCU单片机处理成为可以读取的心电数据。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (5)

1.一种心电电极除颤时序电路，其特征在于，包括激励产生单元、电极对、充放电单元、测压调节单元；所述激励产生单元的输入端连接直流电源模块，所述激励产生单元的输出端与充放电单元的输入端相连接；所述充放电单元的输出端连接电极对；所述电极对还与测压调节单元相连接；

所述激励产生单元包括光耦隔离芯片，电压转换芯片、变压器、整流二极管、所述光耦隔离芯片的输入端通过第十六电阻连接直流电源模块的直流电压源；所述光耦隔离芯片的电压输出端通过第十七电阻连接电压转换芯片的输入端；所述电压转换芯片的输出端连接第十二电阻的一端；所述电压转换芯片的输出端还连接变压器初级线圈的输入端，所述变压器初级线圈的另一端通过第十三电阻连接第十二电阻的另一端；

变压器的次级线圈与初级线圈相耦合；所述次级线圈中与初级线圈的输入端的同名端连接整流二极管的阳极；所述整流二极管的阴极连接第十四电阻的一端，所述第十四电阻的另一端连接第十五电阻的一端；所述第十五电阻的另一端连接次级线圈的另一端并接地；所述整流二极管的阴极与次级线圈的另一端分别连接直流接线端子。

2.根据权利要求1所述的心电电极除颤时序电路，其特征在于，所述激励产生单元还包括一级放大器、二级放大器、稳压二极管；所述一级放大器的输入端通过第十八电阻连接光耦隔离芯片的电压输出端；所述一级放大器的正向输出端通过第二十电阻连接可调电阻的可调控制端；所述可调电阻的一端串联第二十一电阻接地；所述可调电阻的另一端串联第二十一电阻连接稳压二极管的阴极；所述稳压二极管的阳极接地；所述一级放大器的反向输出端通过第十九电阻连接二级放大器的输入端；所述二级放大器的正向输出端通过第二十二电阻连接至第十五电阻的一端。

3.根据权利要求1所述的心电电极除颤时序电路，其特征在于，所述测压调节单元包括输入跟随器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、可调电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、转换开关；所述电极对连接第一电阻的一端；所述第一电阻的另一端连接输入跟随器的正相输入端；所述输入跟随器的反相输入端与输出端之间串联第二电阻；所述输入跟随器的输出端连接第三电阻的一端；所述第三电阻的另一端连接可调电阻；所述可调电阻的可调输出端连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端连接前置放大器的输出端；所述可调电阻的另一端连接前置放大器的正向输入端，且同时连接第六电阻的一端；所述第六电阻的另一端连接第七电阻的一端、第八电阻的一端；所述第八电阻的另一端接地，所述第七电阻的另一端连接转换开关；所述转换开关的连接直流电源。

4.根据权利要求1所述的心电电极除颤时序电路，其特征在于，所述充放电单元包括记录仪和充放电电路；所述记录仪的信号采集端连接直流接线端子；所述直流接线端子两端并联第一电容，所述直流接线端子还分别连电极对。

5.根据权利要求1所述的心电电极除颤时序电路，其特征在于，所述光耦隔离芯片的型号为ADUM240X；所述电压转换芯片的型号为LM317。