CN211381309U - 一种幅值可调的脉搏波模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种幅值可调的脉搏波模拟器，属于医疗器械技术领域，可解决现有脉搏波研究中无法准确真实地构建脉搏波信号问题。本实用新型包括柱塞泵，电机驱动单元，MCU模块，外部控制显示单元，电源模块等。本实用新型可以模拟不同特性的脉搏波信号，尤其是脉搏波幅值，不同的控制参数可以输出不同的脉搏波搏动，并且可以实时调节脉搏波波形，更贴切的符合现实需求。

Description

一种幅值可调的脉搏波模拟器

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种幅值可调的脉搏波模拟器。

背景技术

脉搏波作为人体重要的生理信息，包含机体的多种生理病理信息，在心血管功能检测、临床监护、中医客观化研究等方面具有重要的实用价值，也一直是心血管领域内研究热点之一。目前的脉搏波分析方法主要包括时域和频域的参数提取及数学建模等方法，随着信息处理技术的发展和人体生理机制的深入研究，脉搏波包含更多有价值的信息将被挖掘，在相关疾病诊断、预防及治疗方面将发挥更大作用，对脉搏波更深入的研究势在必行，而对脉搏波研究需要用到脉搏波模拟器。

脉搏波是心脏的搏动(振动)沿动脉血管和血流向外周传播而形成的，在同一血管的相同位置处的表现为血管的上下跳动。现在市场上的脉搏波模拟器大多是是光电脉搏信号，并不能模拟人体实际脉搏跳动的情形，而且光电脉搏波信号模拟的仅仅是脉搏波的形状，对于脉搏波中重要的参数——脉搏波幅值，无法进行模拟。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种幅值可调的脉搏波模拟器。该模拟器可以真实准确地模拟各种人体脉搏波信号，尤其是脉搏波幅值可以调节。

本实用新型所提供的一种幅值可调的脉搏波模拟器是这样实现的，一种幅值可调的脉搏波模拟器，包括：两个柱塞泵，柱塞的上下运动用于模拟人体左右手脉搏的上下跳动；两个电机驱动单元，接受控制信号驱动柱塞泵电机转动的转速、方向等。所述的两个柱塞泵与两个电机驱动单元连接；MCU模块，收集外部控制器信号并输出参数控制电机驱动单元，进而控制柱塞泵的工作状态；外部控制器，控制MCU输出特定的参数；显示单元，显示脉搏波幅值、前后峰比值、脉搏频率等参数。所述的电机驱动单元、外部控制显示单元均与MCU模块连接；电源模块，将输入的高压交流电转换为低压直流电。

进一步地，两个柱塞泵分别模拟左右手的脉搏跳动，该左（右）手的脉搏可以是左（右）手指远端往心脏方向的任一位置。具体地，柱塞泵电机受电机驱动单元控制，柱塞泵柱塞随着柱塞泵电机的往复运动形成上下运动，进而模拟人体左（右）手动脉血管因心脏收缩、舒张变化下血流流动引起的血管上下跳动。操作者可通过外部控制器控制MCU模块输出设定参数控制电机驱动单元控制柱塞泵输出指定的脉搏波。

更进一步地，两个柱塞泵分别位于脉搏波模拟器的右后方与左后方。电机驱动单元位于脉搏波模拟器的中部，电源模块位于脉搏波模拟器的左中部分，MCU模块位于电源模块的中部。外部控制单元位于箱体的上部，其右侧有显示单元。

本实用新型可以达到的技术效果是：

本实用新型可以模拟不同特性的脉搏波信号，尤其是脉搏波幅值。不同的控制参数可以控制输出不同的参数；

本实用新型可以实时调节脉搏波波形。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

图1是本实用新型脉搏波模拟器的原理图；

图2是本实用新型脉搏波模拟器的整机视图；

图3是本实用新型脉搏波模拟器去箱体后的视图。

图中附图标记说明：

1为箱体， 2为外部显示控制单元，

3为右气管接口， 4为左气管接口，

5为右气管， 6为左气管，

7为右柱塞泵， 8为左柱塞泵，

9为右电机驱动单元， 10为左电机驱动单元，

11为MCU模块， 12为DC/DC模块，

13为电源模块。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本实用新型所提供的一种幅值可调的脉搏波模拟器，包括：

右柱塞泵7和左柱塞泵8，柱塞的上下运动用于模拟人体左右手脉搏的上下跳动；

右电机驱动单元9和左电机驱动单元10，接受控制信号驱动柱塞泵电机转动的转速、方向等，所述的右柱塞泵7和左柱塞泵8分别与右电机驱动单元9和左电机驱动单元10连接；

外部控制显示单元2，控制MCU模块11输出特定的参数，并且实时显示脉搏波幅值、前后峰比值、脉搏频率等参数；

MCU模块11，收集外部控制信号并输出参数控制电机驱动单元，进而控制柱塞泵的工作状态；

电源模块13，将高压交流电转换为低压直流电。

具体实现方式是，如附图3所示，用户在前端外部显示控制单元2上输入特定的参数，包括但不限于上升幅值、上升下降时间比，重搏波高度及数量等，进而发送相应的参数给MCU模块11，MCU模块11接收相应的指令，输出三组信号，包括一组驱动速度信号（PWM方波信号），一组方向信号和一组使能信号，右电机驱动单元9和左电机驱动单元10接收三组信号，驱动右柱塞泵7和左柱塞泵8正反转，实现特定的脉搏波搏动。

在一种实施例中，用户在前端外部显示控制单元2上输入特定的参数，如右手幅值200，前后上升下降时间比位1:4，重搏波数量0，心率60。

MCU模块11接收相应的信号，然后给电机驱动单元9输出设定好的参数信号，具体为：使能信号高电平，0.2s内输出PWM信号的频率为200，占空比为50%，方向信号为高电平，右柱塞泵7上升；然后0.8s内输出PWM信号的频率为50，占空比为50%，方向信号为低电平，右柱塞泵7反转。连续交叉输出上述信号，控制柱塞有规律的上下转动，模拟持续不断的脉搏波跳动。

外部显示控制单元2可同时实现对右柱塞泵7和左柱塞泵8的参数设定控制，可分别模拟左右手的脉搏跳动，该右（左）手的脉搏可以是右（左）手指远端往心脏方向的任一位置。

右柱塞泵7的上升幅值与电机的转速与方向相关，所述的幅值可调即是右柱塞泵7上升下降的幅值可调。通过控制柱塞泵的上升下降速度及时间，即可实现脉搏波幅值可调节。

在一种具体实施例中，控制右柱塞泵7的上升下降速度与MCU模块11输出的PWM的输出频率相关。

实现幅值可调的方法为，用户改变输入的参数，在一种实施例中，用户在前端外部显示控制单元2上输入特定的参数，如右手幅值400，前后上升下降时间比位1:4，重搏波数量0，心率60。MCU模块11接收相应的信号，然后给电机驱动单元9输出设定对应的参数信号，具体为：使能信号高电平，0.2s内输出PWM信号的频率为400，占空比为50%，方向信号为高电平，右柱塞泵7上升；然后0.8s内输出PWM信号的频率为100，占空比为50%，方向信号为低电平，右柱塞泵7反转。连续交叉输出上述信号，控制脉搏波模拟器柱塞有规律的上下转动，模拟持续不断的脉搏波跳动，实现脉搏波幅值的实时调节。

在另一种具体实施例中，脉搏波模拟器实现幅值可调的方法是改变MCU模块11输出PWM的占空比，与MCU模块11输出的PWM的占空比相关。

实现幅值可调的方法为，用户改变输入的参数，在一种实施例中，用户在前端外部显示控制单元2上输入特定的参数，如改变右手幅值，从200变为400，前后上升下降时间比位1:4，重搏波数量0，心率60。MCU模块11接收相应的信号，然后给电机驱动单元（9）输出设定对应的参数信号，具体为：使能信号高电平，0.2s内输出PWM信号的频率为200，占空比为100%，方向信号为高电平，右柱塞泵7上升；然后0.8s内输出PWM信号的频率为200，占空比为25%，方向信号为低电平，右柱塞泵7反转。连续交叉输出上述信号，控制柱塞有规律的上下转动，模拟持续不断的脉搏波跳动，实现脉搏波幅值的实时调节。

所述的右柱塞泵7和左柱塞泵8分别位于箱体1的右后方与左后方。右电机驱动单元9和左电机驱动单元10位于箱体1的中部，电源模块13位于箱体1的左中部分，MCU模块11位于箱体1的中部。外部控制显示单元2位于箱体1的正前方。

Claims (4)

1.一种幅值可调的脉搏波模拟器，其特征在于，包括：

右柱塞泵（7）和左柱塞泵（8），柱塞的上下运动用于模拟人体左右手脉搏的上下跳动；

右电机驱动单元（9）和左电机驱动单元（10），接受控制信号分别驱动右柱塞泵（7）、左柱塞泵（8）转动的转速、方向等，所述的右柱塞泵（7）、左柱塞泵（8）与右电机驱动单元（9）、左电机驱动单元（10）连接；

MCU模块（11），收集外部控制信号并输出参数控制电机驱动单元，进而控制右柱塞泵（7）、左柱塞泵（8）的工作状态；

外部控制显示单元（2），控制MCU模块（11）输出特定的参数，并且实时显示脉搏波幅值、前后峰比值、脉搏频率等参数；

电源模块（13），将输入的高压交流电转换为低压直流电。

2.根据权利要求1所述一种幅值可调的脉搏波模拟器，其特征在于，所述的右柱塞泵（7）和左柱塞泵（8）分别位于箱体（1）的右后方与左后方，右电机驱动单元（9）和左电机驱动单元（10）位于箱体（1）的中部，电源模块（13）位于箱体（1）的左中部分，MCU模块（11）位于箱体（1）的中部，外部控制显示单元（2）位于箱体（1）的正前方。

3.根据权利要求1所述一种幅值可调的脉搏波模拟器，其特征在于，所述的幅值可调，通过在外部控制显示单元（2）输入特定的参数，控制MCU模块（11）输出特定的PWM信号，进而控制右柱塞泵（7）、左柱塞泵（8）输出特定的脉搏波波形。

4.根据权利要求1所述一种幅值可调的脉搏波模拟器，其特征在于，所述的幅值可调，包括但不限于改变MCU模块（11）输出PWM的频率及占空比。

Images