CN2163627Y

CN2163627Y - 可组合便携式射频热疗仪

Info

Publication number: CN2163627Y
Application number: CN 93238562
Authority: CN
Inventors: 郑然�; 蔡进; 周明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1994-05-04
Anticipated expiration: 2003-04-22

Abstract

本实用新型是一种将射频信号转化为热能的智能型热疗仪器，由单片机和双重过电压、电流及双重温度监测等电路构成，以确保温控精度。本仪器主体为便携式结构，适于搬运、运输，又可与微机组合，即时直观监测各种热疗数据，是一种精度高，体积小，直观、便携，自动控制程度高的新型热疗仪。

Description

本实用新型涉及一种医疗设备，特别是可组合便携式射频热疗仪。

现有的射频热疗仪是由射频发生装置和微型计算机组成，二者缺一不可。其结构造价高，体积大，不仅移动、运输不便，而且限制了这种设备的推广应用。

鉴于以上原因，本实用新型的目的是为了提供一种结构简单，造价低，既能与微机组合工作，又能完全独立工作的可组合便携式射频热疗仪。

本实用新型通过单片机硬软件结合，实现热疗过程监控，其具体结构是由键盘显示电路、与微机接口电路、单片机电路、程控线性射频放大电路、电压电流过限冗余保护电路、通断器、双路温度过限冗余保护电路、电压电流监测电路、输出输入隔离电路、双路温度检测电路、热疗电极及热电偶传感器构成，单片机信号输入端与键盘显示电路、与微机接口电路、电压电流监测电路以及双路温度监测电路的信号输入端相连接，其控制信号输出端与程控线性射频放大电路输入端相连，程控线性射频放大电路与通断器、输出输入隔离电路及热疗电极顺序连接，单片机调节放大电路，并经过通断器和隔离电路向热疗电极输出功率，电压电流监测电路将输出电压和电流反馈给单片机，电压电流过限冗余保护电路和双路温度过限冗余保护电路的输出端均与通断器相连，电压电流过限冗余保护电路输入信号取自电压电流监测电路，双路温度过限冗余保护电路的输入信号取自双路温度监测电路，两冗余电路通过触发通断器控制输出输入隔离电路，隔离电路信号输出端分别与电压电流监控电路、双路温度监测电路和热疗电极相连，同时还与热电偶传感器相连。

本仪器的工作原理是，单片机U3根据由键盘显示电路U1设置的热疗温度和由热电偶RD、U9、U10监测的实际热疗温度调节程控线性射频放大电路U4，经通断器U6和隔离电路U9向热疗电极U11输出功率，使之设置热疗温度与实际热疗温度相等。若实际热疗温度高于存贮器中设置的最大允许值，则单片机U3关闭程控放大器U4的输出。电压电流过限冗余保护电路U5和双路温度过限冗余保护电路U7的设置是为了起到双重保护作用，在接收到电压电流或温度的过限信号后，与U4同时向通断器U6发出关断信号。本仪器中的各监测、保护电路与微电脑相配合，在单片机的监控下既可完全独立工作，改变已有的射频热疗仪必须使用微机工作的状态，也可与微机组合工作，具有造价低，体积小，选择性强，温控精确，直观、便携的突出优点，有利于推广应用。

下面结合附图详细介绍本实用新型：

图1可组合便携式射频热疗仪电路框图

图2微机与两台可组合便携式射频热疗仪组合工作图

图3前面版

图4后面版

图5程控线性射频放大器电原理图

图6电压电流监测保护及输出隔离电原理图

图7双路温度监测保护及输入隔离电原理图

图8单片机显示及通讯接口电原理图。

显示电路U1由接口电路IC28、译码电路IC29和显示屏LED1－3构成；与微机接口电路U2由输出电平转换电路IC30、输入电平转换电路IC31及接口P与微机串行口RS232配套构成；单片机电路U3由单片计算机芯片IC21、双向总线驱动器IC22、地址锁存器IC23、程序存贮器IC25、三八译码器IC24、D／A转换器IC26、A／D转换器IC27、接口电路IC28、告警电路IC32、计数器电路IC33、键盘电路SY0－8、R25－27、复位电路按钮N1和扬声器PK构成；程控线性射频放大电路U4由射频发生电路IC1、R1－4、C1－2、数模转换电路IC26、乘法运算电路IC2、C3、R5、缓冲放大电路IC3、R6－7和功放电路IC4、C3、R8构成；电压电流过限冗余保护电路U5由电压比较集成电路IC7、R10－12、IC11、R14－16构成；通断器U6由逻辑控制电路IC8和继电器J1构成；温度过限冗余保护电路U7由电压比较电路IC18、R21、R22、光耦合器TIL2、整形电路IC19和R24构成，电路中另有一套与IC12－19之间完全相同的温度过限冗余保护电路，分别同时、独立工作，以确保测温精度；电压、电流监测电路U8由变压器T2、电压传感电路IC5、放大电路IC6、R9、变压器T3、电流传感电路IC9、放大电路IC10和R13构成；输出输入隔离电路U9由输出隔离电路变压器T1、T2、T3、输入隔离电路集成隔离电源IC20、光耦合器TIL1、TIL2构成；温度监测电路U10由感温集成电路IC12、放大电路IC13、R17－19、热电偶RD、放大电路IC14、R20、加法电路IC15、反馈电阻Rf、电压、频率转换电路IC16、光耦合器TIL1、整形电路IC17和R23构成。

按下电源开关12使电路得电，电源指示灯10亮，单片机自动复位，显示屏1（LED1）、3（LED2）、3（LED3）清零，D、E两端无输出。按设置温度功能键4（ST4）后，再按增值键7（ST7）或减值键6（ST6），使显示屏3显示预置的热疗温度，按下设置时间功能键5（ST5）后，再通过增值键7（ST7）或减值键6（ST6），使显示屏2显示预置的热疗时间，按下启动键11（ST1），启动指示灯9亮，电路进行热疗前的自检。由热电偶RD测试端取自患处的温度信号，经放大器IC14放大；由温度传感器IC12将取自热电偶RD参考端的温度信号经由放大电路IC13、R17、18放大，该两放大了的温度信号送入加法器IC15、R19、20，反馈电阻Rf，RD两端的测试实际温度的信号由IC15输出，经V／F变换器IC16转换成随输入电压变化的频率信号，经由光耦合器TIL1与R23、IC17组成的隔离整形电路输出到计数器电路IC33，由IC21定时读IC33输出的数值，经与写入存贮器阀值温度比较，若测得热电偶RD测试端温度低于阀值，即单片机IC21在P的1、7端输出一音频信号，经IC32驱动，使喇叭PK与发光管同时声、光报警，提示操作人员检查电极连线；若测得温度高于阀值，则自检完成，自动进入热疗过程。单片机IC21输出一组数值，经双向总线驱动器IC22送入D／A变换器IC26（由译码器IC24的片选信号CS2选通IC26。IC26输出一个模拟电压送乘法器IC2，该模拟电压与IC1输出的射频信号电压相乘，其乘积仍是射频信号，送IC3缓冲放大，再送IC4功率放大，由输出端B送到B′，经变压器T1耦合后送到治疗电极，转换成热能进行热疗。单片机IC21持续监测热电偶RD测试端温度，并与存贮器中设置的温度比较。若小于设置温度，则单片机IC21输出电压增大，经双向总线驱动器IC22和D／A转换器IC26输出，以提高射频放大器的输出功率。若RD测试端温度高于设置温度，则单片机IC21输出电压减小，经IC22和IC26输出，以降低射频功放的输出。若RD测试端的温度等于设置温度，则单片机输出信号保持不变，实际热疗温度由显示屏1显示。

在热疗过程中，单片机电路通过监测保护电路即时监测各热疗参数：通过IC5、IC6监测输出电压，通过IC9、IC10监测输出电流；通过RD、IC12－17和TIL1监测热疗温度，并将这些参数进行处理后与存贮器的程序中预先设置的最大输出电压电流允许值、最大输出功率与时间乘积允许值，最高温度允许值逐一比较。若有一项超过允许值，则即行关闭输出，并告警提示。

比较器IC7、R10－12与IC8、继电器J1组成过压冗余保护电路。当由IC6输出的电压高于IC7第7脚设置的电压时，IC7输出一高电平，经IC8驱动，使继电器J触点断开，关闭输出。

比较器IC11、R14－16与IC8、继电器J组成过流冗余保护电路，其原理同上。

比较器IC18、R21、R22、TIL2、R24、IC19、IC8，J组成过温余保护电路，当输入比较器IC18的温度电压信号高于IC18第7脚设置的电压时，IC18输出高电平，TIL2输出一低电平，经IC19整形倒相，输出到IC8的C′端，触发IC8，使继电器J触点断开，关闭输出。

凡是保护电路引起的射频输出关闭，单片机则随之复位，电路不能自动恢复输出，须人工干预。

在热疗过程中，温度、时间显示由单片机IC21控制，经双向总线驱动器IC22、接口IC28、译码器IC29，显示在三个显示屏上，时间显示采用倒计时，当热疗时间到时，单片机关闭输出，D、E端无信号，电路复位。

本实用新型除满足便携需要外，还可与微机组合成一热疗系统。微机21的两个串行口分别同可组合便携式射频热疗仪19与20的接线座18联接，再经输入电压变换器IC31、输出电压变换器IC30和IC21串行口TXD、RXD组成串行通讯，通过微机软驱调入应用软件，即构成组合式射频热疗仪。微机不断读取单片机中热疗参数，如电压、电流、阻抗、温度、功率和时间，并进行计算处理，绘图、打印、存档。在软件的支持下，通过微机键盘，可以操纵整个热疗过程，如设置温度、时间、开机、启动、停止、关机及调阅热疗即时参数，并可在微机屏幕上直接观察热疗过程中的各相关热疗参数。

图中CH21、CH2、分别与CH1′、CH2′联接，CS0、CS1、CS2、CS3分别与CS0′、CS1′、CS2′、CS3′联接。

Claims

1、一种可组合便携式射频热疗仪，其特征是由键盘显示电路U1，与微机接口电路U2，单片机电路U3，程控线性射频放大电路U4、电压电流过限冗余保护电路U5，通断器U6，双路温度过限冗余保护电路U7、电压电流监测电路U8，输出输入隔离电路U9，双路温度监测电路U10，热疗电极U11及热电偶传感器RD构成，单片机电路U3的信号输入端与键盘显示电路U1、与微机接口电路U2、电压电流监测电路U8以及双路温度检测电路U10的信号输入端相连接，其控制信号输出端与程控线性射频放大电路U4输入端相连，电路U4与通断器U6，输出输入隔离电路U9及热疗电极U11顺序连接，单片机U3调节放大电路U4，经通断器U6和隔离电路U9向热疗电极U11输出电功率，电压电流监测电路U8将输出电压和电流反馈给单片机U3，电压电流过限冗余保护电路U5和双路温度过限冗余保护电路U7的输出端均与通断器U6相连，U5输入信号取自U8，U7输入信号取自U10，两冗余电路通过触发通断器U6控制输出输入隔离电路U9，U9的信号输出端分别与电压电流监控电路U8，双路温度监测电路U10和热疗电极U11相连，U9同时还与热电偶传感器RD相连。

2、如权利要求1所述的可组合便携式射频热疗仪，其特征是显示电路U1由接口电路IC28、译码电路IC29和显示屏构成，与微机接口电路U2由输出电平转换电路IC30、输入电平转换电路IC31及接插座P与串行口R232配套构成，单片机电路U3由单片计算机芯片IC21、双向总线驱动器IC22，地址锁存器IC23、程序存贮器IC25、三八译码器IC24、D／A转换器IC26、A／D转换器IC27、接口电路IC28、告警电路IC32、计数器电路IC33，键盘电路ST0－8、R25－27、复位电路按钮N1和扬声器PK构成；程控线性射频放大电路U4由射频发生电路IC1、R1－4、C1－2、D／A转换电路IC26、乘法运算电路IC2、C3、R5、缓冲放大电路IC3、R6－7和功放电路IC4、C3、R8构成；电压电流过限冗余保护电路U5由电压比较集成电路IC7、R10－12、IC12、R14－16组成；通断器U6由逻辑控制电路IC8和继电器J1构成，温度过限冗余保护电路U7由电压比较电路IC18、R21、R22、光耦合器TIL2、整形电路IC19和R24构成，电路中另有一套完全相同于IC12－19的温度过限冗余保护电路，分别同时独立工作，以确保测温精度；电压、电流监测电路U8由变压器T2，电压传感电路IC5、放大电路IC6、R9、变压器T3、电流传感电路IC9、放大电路IC10和R13组成；输出输入隔离电路U9由输出隔离电路变压器T1－3，输入隔离电路集成隔离电源IC20、光耦合器TIL1、TIL2构成；温度监测电路U10由感温集成电路IC12、放大电路IC13、R17－19、热电偶RD，放大电路IC14、R20、加法电路IC15、反馈电阻Rf、电压频率转换电路IC16、光耦合器TIL1、整形电路IC17和R23构成。