CN213488912U - 一种噪声检测电路及超声设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种噪声检测电路及超声设备，包括噪声放大器和ADC转换器。噪声放大器用于获取超声设备中上位机的供电电源上的干扰信号，并将干扰信号进行放大，得到干扰放大信号；ADC转换器用于将干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号；主控器用于控制将干扰数字信号传输给上位机，从而超声设备的上位机可以从噪声检测电路中检测到供电电源中的干扰信号，进而可以基于该干扰信号进行抗干扰处理，这有利于提升超声设备的抗干扰性能，并最终有利于提升超声图像质量和超声诊断效率。

Description

一种噪声检测电路及超声设备

技术领域

本实用新型涉及超声领域，特别是涉及一种噪声检测电路及超声设备。

背景技术

超声(诊断)设备是根据超声波原理研制的应用于医疗卫生领域用来诊断疾病的医疗器械。目前，超声设备包括上位机和与上位机通讯的超声前端硬件。在超声前端硬件获取超声图像信号并将超声图像信号上传至上位机的过程中，超声图像信号中会掺杂一些干扰信号，现有技术中，为了增强超声设备的抗干扰性能，通常在超声前端硬件和上位机处理超声图像信号的过程中，滤除超声图像信号中掺杂的干扰信号。但是，现有技术并未对超声图像信号中掺杂的干扰信号进行检测，无法得知超声设备所处环境的干扰强弱，从而导致超声设备的抗干扰性能仍然不够高，影响超声图像质量和后续超声诊断效率。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种噪声检测电路及超声设备，超声设备的上位机可以从噪声检测电路中检测到供电电源中的干扰信号，从而可以基于该干扰信号进行抗干扰处理，这有利于提升超声设备的抗干扰性能，并最终有利于提升超声图像质量和超声诊断效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种噪声检测电路，包括：

输入端与超声设备中上位机的供电电源连接的噪声放大器，用于获取所述供电电源上的干扰信号，并将所述干扰信号进行放大，得到干扰放大信号；

与所述噪声放大器的输出端连接的ADC转换器，用于将所述干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号；

分别与所述ADC转换器和所述上位机连接的主控器，用于控制将所述干扰数字信号传输给所述上位机。

优选地，所述噪声检测电路的电源包括：

独立于所述上位机的供电电源的直流电源；

输入端与所述直流电源的输出端连接、输出端与所述噪声检测电路的电源端连接的电源滤波电路，用于滤除所述直流电源输出的电源信号中掺杂的干扰信号，以为所述噪声检测电路提供稳定电源。

优选地，所述噪声检测电路的电源包括：

一次侧与所述超声设备的交流输入电源连接的变压器；

输入端与所述变压器的二次侧连接的整流电路，用于将所述变压器的二次侧交流电进行整流，得到直流电；

输入端与所述整流电路的输出端连接、输出端与所述噪声检测电路的电源端连接的电源滤波电路，用于滤除所述直流电中掺杂的干扰信号，以为所述噪声检测电路提供稳定电源。

优选地，所述噪声放大器包括：

输入端与所述上位机的供电电源连接、且增益值可调的第一噪声放大器，用于获取所述供电电源上的干扰信号，并根据自身当前增益值对所述干扰信号进行放大，得到干扰放大信号。

优选地，所述噪声放大器还包括：

输入端与所述第一噪声放大器的输出端连接、且增益值固定的第二噪声放大器，用于根据自身固定增益值对所述干扰放大信号进行二次放大，得到二次放大后的干扰放大信号。

优选地，所述噪声检测电路还包括：

输入端与所述噪声放大器的输出端连接、输出端与所述ADC转换器连接的低通滤波电路，用于从所述干扰放大信号中过滤出低于预设截止频率的干扰放大信号，并将过滤出的干扰放大信号输出至所述ADC转换器。

优选地，所述低通滤波电路具体为一阶RC低通滤波器。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种超声设备，包括上位机、超声前端硬件以及上述任一种噪声检测电路，所述噪声检测电路和所述超声前端硬件分别与所述上位机电连接。

本实用新型提供了一种噪声检测电路，包括噪声放大器和ADC转换器。噪声放大器用于获取超声设备中上位机的供电电源上的干扰信号，并将干扰信号进行放大，得到干扰放大信号；ADC转换器用于将干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号；主控器用于控制将干扰数字信号传输给上位机，从而超声设备的上位机可以从噪声检测电路中检测到供电电源中的干扰信号，进而可以基于该干扰信号进行抗干扰处理，这有利于提升超声设备的抗干扰性能，并最终有利于提升超声图像质量和超声诊断效率。

本实用新型还提供了一种超声设备，与上述噪声检测电路具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种噪声检测电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种噪声检测电路的具体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种超声设备的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种噪声检测电路及超声设备，超声设备的上位机可以从噪声检测电路中检测到供电电源中的干扰信号，从而可以基于该干扰信号进行抗干扰处理，这有利于提升超声设备的抗干扰性能，并最终有利于提升超声图像质量和超声诊断效率。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1，图1为本实用新型实施例提供的一种噪声检测电路的结构示意图。

该噪声检测电路包括：

输入端与超声设备中上位机的供电电源连接的噪声放大器1，用于获取供电电源上的干扰信号，并将干扰信号进行放大，得到干扰放大信号；

与噪声放大器1的输出端连接的ADC转换器2，用于将干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号；

分别与ADC转换器2和上位机连接的主控器3，用于控制将干扰数字信号传输给上位机。

具体地，本申请的噪声检测电路包括噪声放大器1、ADC(Analog-to-DigitalConverter，模数转换)转换器2及主控器3(如MCU(Microcontroller Unit，微控制单元))，其工作原理为：

噪声放大器1从超声设备中上位机的供电电源上获取其电源线和GND线上掺杂的干扰信号，并将获取的干扰信号进行放大，得到干扰放大信号，并将干扰放大信号发送至ADC转换器2。ADC转换器2在接收到干扰放大信号后，将干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号，并将干扰数字信号发送至主控器3。主控器3控制将干扰数字信号传输给上位机，从而上位机可以从噪声检测电路中检测到供电电源中的干扰信号，进而可以基于该干扰信号进行抗干扰处理，这有利于提升超声设备的抗干扰性能，并最终有利于提升超声图像质量和超声诊断效率。其中，上述上位机基于干扰信号的抗干扰处理可以是上位机基于干扰信号升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值，进而丢弃超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的低位数据。

在上述实施例的基础上：

作为一种可选的实施例，噪声检测电路的电源包括：

独立于上位机的供电电源的直流电源；

输入端与直流电源的输出端连接、输出端与噪声检测电路的电源端连接的电源滤波电路，用于滤除直流电源输出的电源信号中掺杂的干扰信号，以为噪声检测电路提供稳定电源。

具体地，本申请的噪声检测电路的电源包括直流电源和电源滤波电路，其工作原理为：

本申请为噪声检测电路供电的直流电源独立于上位机的供电电源设置，比如可以单独设置一个可充电电池作为直流电源，并且，本申请还在直流电源的输出端设置电源滤波电路，电源滤波电路用于滤除直流电源输出的电源信号中掺杂的干扰信号，以为噪声检测电路提供稳定电源，目的是避免噪声检测电路在检测噪声时引入新的噪声，影响噪声检测电路的准确性。

作为一种可选的实施例，噪声检测电路的电源包括：

一次侧与超声设备的交流输入电源连接的变压器；

输入端与变压器的二次侧连接的整流电路，用于将变压器的二次侧交流电进行整流，得到直流电；

输入端与整流电路的输出端连接、输出端与噪声检测电路的电源端连接的电源滤波电路，用于滤除直流电中掺杂的干扰信号，以为噪声检测电路提供稳定电源。

具体地，除了上述实施例所提及的噪声检测电路的电源设置，本申请的噪声检测电路的电源也可包括变压器、整流电路及电源滤波电路，其工作原理为：

超声设备中上位机的供电电源是由交流输入电源经AC/DC(交流/直流)电路转换得到的直流电提供的，本申请的噪声检测电路的电源可直接借用超声设备的交流输入电源。考虑到超声设备的交流输入电源内含有干扰信号，所以本申请首先采用变压器将超声设备的交流输入电源进行变压处理，目的是利用变压器的隔离特性，将变压器一次侧和二次侧各自连接的电路隔离开，以避免交流输入电源的干扰信号影响后续噪声检测电路的供电电路。变压器将变压处理后的交流电输出至整流电路。整流电路将变压处理后的交流电进行整流，得到直流电，并将直流电经电源滤波电路进行滤波处理，以滤除直流电中掺杂的干扰信号，目的是避免噪声检测电路在检测噪声时引入新的噪声，影响噪声检测电路的准确性。

请参照图2，图2为本实用新型实施例提供的一种噪声检测电路的具体结构示意图。

作为一种可选的实施例，噪声放大器1包括：

输入端与上位机的供电电源连接、且增益值可调的第一噪声放大器U1，用于获取供电电源上的干扰信号，并根据自身当前增益值对干扰信号进行放大，得到干扰放大信号。

具体地，本申请的噪声放大器1包括第一噪声放大器U1，其工作原理为：

第一噪声放大器U1的输入端与上位机的供电电源连接，目的是获取供电电源上的干扰信号，并根据自身当前增益值对干扰信号进行放大，得到干扰放大信号，且将干扰放大信号发送至ADC转换器2进行处理。

需要说明的是，第一噪声放大器U1的增益值可调，即可根据自身输入的信号的放大需求调整第一噪声放大器U1的增益值，以使第一噪声放大器U1输入的信号满足其放大需求。

作为一种可选的实施例，噪声放大器1还包括：

输入端与第一噪声放大器U1的输出端连接、且增益值固定的第二噪声放大器U2，用于根据自身固定增益值对干扰放大信号进行二次放大，得到二次放大后的干扰放大信号。

具体地，本申请的噪声放大器1还包括第二噪声放大器U2，其工作原理为：

在第一噪声放大器U1和ADC转换器2之间还增设第二噪声放大器U2，第二噪声放大器U2的设置目的是获取第一噪声放大器U1输出的干扰放大信号，并根据自身增益值对干扰放大信号进行二次放大，得到二次放大后的干扰放大信号，且将二次放大后的干扰放大信号发送至ADC转换器2进行处理，从而满足干扰信号的更高放大需求。

需要说明的是，第二噪声放大器U2的增益值固定，如图2所示，第二噪声放大器U2的固定增益值＝R2/R1。

作为一种可选的实施例，噪声检测电路还包括：

输入端与噪声放大器1的输出端连接、输出端与ADC转换器2连接的低通滤波电路，用于从干扰放大信号中过滤出低于预设截止频率的干扰放大信号，并将过滤出的干扰放大信号输出至ADC转换器2。

具体地，本申请的噪声检测电路还包括低通滤波电路，其工作原理为：

考虑到ADC转换器2的数字采样频率高于被采样信号最高频率的两倍才能不损失信息，也就是说，过高频信号被模数转换后只会起干扰作用，所以本申请还可在噪声放大器1和ADC转换器2之间增设低通滤波电路，低通滤波电路从噪声放大器1输出的干扰放大信号中过滤出低于预设截止频率的干扰放大信号，并将过滤出的干扰放大信号输出至ADC转换器2，以避免高频信号被模数转换后起干扰作用。

作为一种可选的实施例，低通滤波电路具体为一阶RC低通滤波器。

具体地，如2图所示，本申请的低通滤波电路可选用由电阻R和电容C组成的一阶RC低通滤波器，结构简单，成本较低。当然，本申请的低通滤波电路也可选用其它结构的电路，本申请在此不做特别地限定。

请参照图3，图3为本实用新型实施例提供的一种超声设备的结构示意图。

该超声设备包括上位机、超声前端硬件以及上述任一种噪声检测电路，噪声检测电路和超声前端硬件分别与上位机电连接。

本申请提供的超声设备的介绍请参考上述噪声检测电路的实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种噪声检测电路，其特征在于，包括：

输入端与超声设备中上位机的供电电源连接的噪声放大器，用于获取所述供电电源上的干扰信号，并将所述干扰信号进行放大，得到干扰放大信号；

与所述噪声放大器的输出端连接的ADC转换器，用于将所述干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号；

分别与所述ADC转换器和所述上位机连接的主控器，用于控制将所述干扰数字信号传输给所述上位机。

2.如权利要求1所述的噪声检测电路，其特征在于，所述噪声检测电路的电源包括：

独立于所述上位机的供电电源的直流电源；

输入端与所述直流电源的输出端连接、输出端与所述噪声检测电路的电源端连接的电源滤波电路，用于滤除所述直流电源输出的电源信号中掺杂的干扰信号，以为所述噪声检测电路提供稳定电源。

3.如权利要求1所述的噪声检测电路，其特征在于，所述噪声检测电路的电源包括：

一次侧与所述超声设备的交流输入电源连接的变压器；

输入端与所述变压器的二次侧连接的整流电路，用于将所述变压器的二次侧交流电进行整流，得到直流电；

输入端与所述整流电路的输出端连接、输出端与所述噪声检测电路的电源端连接的电源滤波电路，用于滤除所述直流电中掺杂的干扰信号，以为所述噪声检测电路提供稳定电源。

4.如权利要求1所述的噪声检测电路，其特征在于，所述噪声放大器包括：

输入端与所述上位机的供电电源连接、且增益值可调的第一噪声放大器，用于获取所述供电电源上的干扰信号，并根据自身当前增益值对所述干扰信号进行放大，得到干扰放大信号。

5.如权利要求4所述的噪声检测电路，其特征在于，所述噪声放大器还包括：

输入端与所述第一噪声放大器的输出端连接、且增益值固定的第二噪声放大器，用于根据自身固定增益值对所述干扰放大信号进行二次放大，得到二次放大后的干扰放大信号。

6.如权利要求1所述的噪声检测电路，其特征在于，所述噪声检测电路还包括：

输入端与所述噪声放大器的输出端连接、输出端与所述ADC转换器连接的低通滤波电路，用于从所述干扰放大信号中过滤出低于预设截止频率的干扰放大信号，并将过滤出的干扰放大信号输出至所述ADC转换器。

7.如权利要求6所述的噪声检测电路，其特征在于，所述低通滤波电路具体为一阶RC低通滤波器。

8.一种超声设备，其特征在于，包括上位机、超声前端硬件以及如权利要求1至7任一项所述的噪声检测电路，所述噪声检测电路和所述超声前端硬件分别与所述上位机电连接。

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