CN218767341U - 检测装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及医疗器械技术领域,公开了一种检测装置及系统,所述检测装置包括:降压电路;振荡电路;极性转换电路,连接于所述降压电路及所述振荡电路;差分放大电路,连接于所述极性转换电路;滤波电路,连接于所述差分放大电路;整流电路,连接于所述滤波电路;模数转换电路,连接于所述整流电路,用于进行模数转换,输出数字信号。本实用新型实施例提出的检测装置,通过降压电路、振荡电路、极性转换电路、差分放大电路、滤波电路、整流电路、模数转换电路,可以实现对信号的准确、高效采集。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种检测装置及系统。
背景技术
高频电刀主要有2种工作模式,即单极和双极治疗模式。使用双极模式时高频电流只作用在双极电凝镊尖端附近。而使用单极治疗模式时,高频电刀产生的高频电流通过手术作用电极、人体组织、回路电极(负极板)形成一个完整回路,如图1所示。治疗患者时通过作用电极发出高频电流作用于患处,根据基尔霍夫电流定律,即流出的电流等于流入的电流。为防止患者贴有负极板在治疗的过程中脱落而导致的皮肤灼伤,需要系统能准时迅速的监测到极板的有效粘贴面积,在发生极板脱落事件时及时切断能量输出。
为了准确、及时的对极板是否发生脱落进行判断,需要对极板参数进行准确、高效的采集,目前尚未有相应的检测装置出现。
实用新型内容
基于以上技术问题,根据本实用新型的一方面,提供了一种检测装置,所述检测装置包括:
降压电路;
振荡电路;
极性转换电路,连接于所述降压电路及所述振荡电路;
差分放大电路,连接于所述极性转换电路;
滤波电路,连接于所述差分放大电路;
整流电路,连接于所述滤波电路;
模数转换电路,连接于所述整流电路,用于进行模数转换,输出数字信号。
在一种可能的实施方式中,所述降压电路用于对接收的交流电压信号进行降压,所述降压电路包括变压器、第一降压电容、第二降压电容、第一降压开关、第二降压开关,其中,
所述变压器的初级侧的第一输入端及第二输入端用于通过所述第一降压开关的第一端、第二降压开关的第一端接收所述交流电压信号,所述第一输入端连接于所述第一降压开关的第二端、所述第一降压电容的第一端,所述第二输入端连接于所述第二降压开关的第二端、所述第二降压电容的第一端,
所述变压器的次级侧的第一输出端及第二输出端用于输出降压后的交流电压信号。
在一种可能的实施方式中,所述振荡电路用于输出振荡信号,所述振荡电路包括第一非门、第二非门、第三非门、第一振荡电阻、第二振荡电阻、振荡电容,其中,
所述第一非门的输入端连接于所述第三非门的输出端,所述第三非门的输出端用于输出所述振荡信号,
所述第一非门的输出端连接于所述第二非门的输入端及所述振荡电容的第一端,
所述第二非门的输出端连接于所述第一振荡电阻的第一端,所述第一振荡电阻的第二端连接于所述第二振荡电阻的第一端及所述振荡电容的第二端,
所述第二振荡电阻的第二端连接于所述第三非门的输入端。
在一种可能的实施方式中,所述极性转换电路用于接收所述振荡电路输出振荡信号及所述降压电路输出的降压后的交流电压信号,将所述降压后的交流电压信号中的负值信号转换为正值信号,所述极性转换电路包括模拟开关元件、第一转换电阻、第二转换电阻、第三转换电阻、第四转换电阻、第五转换电阻、第六转换电阻、第一转换电感、第二转换电感、第一转换电容、第二转换电容,其中,
所述第一转换电感的输入端及所述第二转换电感的输入端用于接收所述交流电压信号,所述第一转换电感的第二端连接于所述第一转换电阻的第一端、第二转换电阻的第一端,所述第一转换电阻的第二端连接于所述模拟开关元件的第四端口、第九端口,所述第二转换电阻的第二端连接于所述模拟开关元件的第五端口、第十二端口,
所述第二转换电感的第二端连接于所述第三转换电阻的第一端、第四转换电阻的第一端,所述第三转换电阻的第二端连接于所述模拟开关元件的第六端口、第十三端口,所述第四转换电阻的第二端连接于所述模拟开关元件的第二端口、第十一端口,
所述模拟开关元件的第十二端口、及第六端口还用于接收所述振荡信号,
所述模拟开关元件的第七端口、第十四端口用于接收电源电压,
所述模拟开关元件的第一端口、第三端口连接于所述第五转换电阻的第一端、第一转换电容的第一端,所述第五转换电阻的第二端连接于所述第一转换电容的第二端,且所述第五转换电阻的第二端与所述第一转换电容的第二端均接地,
所述模拟开关元件的第八端口、第十端口连接于所述第六转换电阻的第一端、第二转换电容的第一端,所述第六转换电阻的第二端连接于所述第二转换电容的第二端,且所述第六转换电阻的第二端与所述第二转换电容的第二端均接地。
在一种可能的实施方式中,所述差分放大电路用于对所述极性转换电路输出的信号进行放大,输出放大信号,所述差分放大电路包括第一放大电阻、第二放大电阻、第三放大电阻、第四放大电阻、第一运算放大器,其中,
所述第一放大电阻的第一端、第二放大电阻的第一端用于接收所述极性转换电路输出的信号,所述第一放大电阻的第二端连接于所述第三放大电阻的第一端及所述第一运算放大器的正向输入端,所述第二放大电阻的第二端连接于所述第四放大电阻的第一端及所述第一运算放大器的负向输入端,所述第三放大电阻的第二端接地,
所述第一运算放大器的输出端连接于所述第四放大电阻的第二端,用于输出所述放大信号。
在一种可能的实施方式中,所述滤波电路用于对所述差分放大电路输出的放大信号进行滤波,输出滤波信号,所述滤波电路包括第一滤波电阻、第二滤波电阻、第三滤波电阻、第一滤波电容、第二运算放大器,其中,
所述第一滤波电阻的第一端用于接收所述放大信号,所述第一滤波电阻的第二端连接于所述第二滤波电阻的第一端、所述第一滤波电容的第一端及所述第二运算放大器的正向输入端,所述第二滤波电阻的第二端、所述第一滤波电容的第二端接地,
所述第二运算放大器的负向输入端通过所述第三滤波电阻连接到所述第二运算放大器的输出端,所述第二运算放大器的输出端用于输出所述滤波信号。
在一种可能的实施方式中,所述整流电路用于对所述滤波电路输出的滤波信号进行整流,输出直流电压信号,所述整流电路包括第一整流电阻、第二整流电阻、第三整流电阻、第三运算放大器、第四运算放大器及稳压管,其中,
所述第一整流电阻的第一端用于接收所述滤波信号,所述第一整流电阻的第二端连接于所述稳压管的负极端、所述第三运算放大器的正向输入端及所述第四运算放大器的正向输入端,所述稳压管的正极端接地,
所述第三运算放大器的负向输入端通过所述第二整流电阻连接于所述第三运算放大器的输出端,所述第四运算放大器的负向输入端通过所述第三整流电阻连接于所述第四运算放大器的输出端,所述第三运算放大器的输出端及所述第四运算放大器的输出端用于输出所述直流电压信号。
在一种可能的实施方式中,所述检测装置还包括控制器。
在一种可能的实施方式中,所述检测装置还包括标准电阻箱,用于对所述数字信号进行标定,确定对应的电阻。
根据本实用新型的一方面,提供了一种检测系统,所述系统包括:
高频电刀;
所述的检测装置,连接于所述高频电刀;
终端,连接于所述的检测装置。
本实用新型实施例提出的检测装置,通过降压电路、振荡电路、极性转换电路、差分放大电路、滤波电路、整流电路、模数转换电路,可以实现对信号的准确、高效采集。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,而非限制本实用新型。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,这些附图示出了符合本实用新型的实施例,并与说明书一起用于说明本实用新型的技术方案。
图1示出了根据本实用新型实施例的高频电刀工作原理的示意图。
图2示出了根据本实用新型实施例的检测装置的框图。
图3示出了根据本实用新型实施例的降压电路的示意图。
图4示出了根据本实用新型实施例的振荡电路的示意图。
图5示出了根据本实用新型实施例的极性转换电路的示意图。
图6示出了根据本实用新型实施例的差分放大电路的示意图。
图7示出了根据本实用新型实施例的滤波电路的示意图。
图8示出了根据本实用新型实施例的整流电路的示意图。
图9示出了根据本实用新型实施例的基板阻值与电压AD值对应关系的示意图。
图10示出了根据本实用新型实施例的检测系统的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括A、B、C中的至少一种,可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
另外,为了更好地说明本实用新型,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本实用新型同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本实用新型的主旨。
请参阅图2,图2示出了根据本实用新型实施例的检测装置的框图。
如图2所示,所述检测装置包括:降压电路10;振荡电路20;极性转换电路30,连接于所述降压电路10及所述振荡电路20;差分放大电路40,连接于所述极性转换电路30;滤波电路50,连接于所述差分放大电路40;整流电路60,连接于所述滤波电路50;模数转换电路70,连接于所述整流电路60,用于进行模数转换,输出数字信号。
本实用新型实施例提出的检测装置,通过降压电路10、振荡电路20、极性转换电路30、差分放大电路40、滤波电路50、整流电路60、模数转换电路70,可以实现对信号的准确、高效采集。
本实用新型实施例的降压电路10、振荡电路20、极性转换电路30、差分放大电路40、滤波电路50、整流电路60、模数转换电路70均可以通过硬件电路实现,然而,本实用新型实施例对降压电路10、振荡电路20、极性转换电路30、差分放大电路40、滤波电路50、整流电路60、模数转换电路70中各个电路的具体实现方式不做限定,本领域技术人员可以根据实际情况及需要采用合适的电路结构实现。
示例性的,本实用新型实施例可以将降压电路10连接于高频电刀的两个极板,接收高频电刀两个极板输出的交流电压信号,利用降压电路10对接收的交流电压信号进行降压,利用振荡电路20输出振荡信号OSC1,利用极性转换电路30接收所述振荡电路20输出振荡信号OSC1及所述降压电路10输出的降压后的交流电压信号,将所述降压后的交流电压信号中的负值信号转换为正值信号,利用差分放大电路40对所述极性转换电路30输出的信号进行放大,输出放大信号Samp,利用滤波电路50对所述差分放大电路40输出的放大信号Samp进行滤波,输出滤波信号Sfi,整流电路60对所述滤波电路50输出的滤波信号Sfi进行整流,输出直流电压信号,并利用模数转换电路70对该直流电压信号进行模数转换,输出数字信号,实现对高频电刀的交流电压信号的准确、高效采集。
下面对各个电路的优选实施方式进行示例性介绍。
请参阅图3,图3示出了根据本实用新型实施例的降压电路的示意图。
在一种可能的实施方式中,所述降压电路10用于对接收的交流电压信号进行降压,如图3所示,所述降压电路10包括变压器T、第一降压电容C11、第一降压电容C12、第一降压开关S11、第二降压开关S12,其中,
所述变压器T的初级侧的第一输入端及第二输入端用于通过所述第一降压开关S11的第一端、第二降压开关S12的第一端接收所述交流电压信号,所述第一输入端连接于所述第一降压开关S11的第二端、所述第一降压电容C11的第一端,所述第二输入端连接于所述第二降压开关S12的第二端、所述第一降压电容C12的第一端,
所述变压器T的次级侧的第一输出端及第二输出端用于输出降压后的交流电压信号(REM-CHK1/2)。
示例性的,假设治疗过程中高频电刀手术电极输出的是频率为500KHz、电压为100v~4000v的电流,故极板两端的电压远高于单片机采集电流的允许电压。本实用新型采用变压器T实现降压电路10,将交流电压信号的电压降低到采样电路的安全范围(0~3.3v)内,同时变压器T具有隔离的作用避免了对采样电路的干扰。
请参阅图4,图4示出了根据本实用新型实施例的振荡电路的示意图。
在一种可能的实施方式中,所述振荡电路20用于输出振荡信号OSC1,如图4所示,所述振荡电路20可以包括第一非门OR31、第二非门OR32、第三非门OR33、第一振荡电阻R31、第二振荡电阻R32、振荡电容C31,其中,
所述第一非门OR31的输入端连接于所述第三非门OR33的输出端,所述第三非门OR33的输出端用于输出所述振荡信号OSC1,
所述第一非门OR31的输出端连接于所述第二非门OR32的输入端及所述振荡电容C31的第一端,
所述第二非门OR32的输出端连接于所述第一振荡电阻R31的第一端,所述第一振荡电阻R31的第二端连接于所述第二振荡电阻R32的第一端及所述振荡电容C31的第二端,
所述第二振荡电阻R32的第二端连接于所述第三非门OR33的输入端。
示例性的,如图4所示,本实用新型实施例的振荡电路20由3个反向器和一个RC电路组成,振荡电路20可以输出振荡信号OSC1(例如为方波)到极性转换电路30。示例性的,通过该振荡信号OSC1的作用,极性转换电路30可以将交流电的正弦波分割成两个半波形输出,正相输出上半部波形,反相输出下半部波形。
示例性的,如图4所示,当第一非门OR31的输入端为高电位时,第二非门OR32的输入端为低电位,第二非门OR32的输出端为高电位,第三非门OR33的输入端为低点位,第二非门OR32的输出端通过第一振荡电阻R31对振荡电容C31充电,振荡电容C31两端电压左负右正,电压升高后,第一振荡电阻R31的第二端电位升高第三非门OR33的输入端电位也升高,第三非门OR33的输出端则变为低电位,新的振荡开始,通过第三非门OR33的输出端输出振荡信号OSC1。
请参阅图5,图5示出了根据本实用新型实施例的极性转换电路的示意图。
在一种可能的实施方式中,所述极性转换电路30用于接收所述振荡电路20输出振荡信号OSC1及所述降压电路10输出的降压后的交流电压信号,将所述降压后的交流电压信号中的负值信号转换为正值信号,如图5所示,所述极性转换电路30包括模拟开关元件301、第一转换电阻R21、第二转换电阻R22、第三转换电阻R23、第四转换电阻R24、第五转换电阻R25、第六转换电阻R26、第一转换电感L21、第二转换电感L22、第一转换电容C21、第二转换电容C22,其中,
所述第一转换电感L21的输入端及所述第二转换电感L22的输入端用于接收所述交流电压信号,所述第一转换电感L21的第二端连接于所述第一转换电阻R21的第一端、第二转换电阻R22的第一端,所述第一转换电阻R21的第二端连接于所述模拟开关元件301的第四端口4、第九端口9,所述第二转换电阻R22的第二端连接于所述模拟开关元件301的第五端口5、第十二端口12,
所述第二转换电感L22的第二端连接于所述第三转换电阻R23的第一端、第四转换电阻R24的第一端,所述第三转换电阻R23的第二端连接于所述模拟开关元件301的第六端口6、第十三端口13,所述第四转换电阻R24的第二端连接于所述模拟开关元件301的第二端口2、第十一端口11,
所述模拟开关元件301的第十二端口12、及第六端口6还用于接收所述振荡信号OSC1,
所述模拟开关元件301的第七端口7、第十四端口14用于接收电源电压(VCC+、VCC-),
所述模拟开关元件301的第一端口1、第三端口3连接于所述第五转换电阻R25的第一端、第一转换电容C21的第一端,所述第五转换电阻R25的第二端连接于所述第一转换电容C21的第二端,且所述第五转换电阻R25的第二端与所述第一转换电容C21的第二端均接地。
所述模拟开关元件301的第八端口8、第十端口10连接于所述第六转换电阻R26的第一端、第二转换电容C22的第一端,所述第六转换电阻R26的第二端连接于所述第二转换电容C22的第二端,且所述第六转换电阻R26的第二端与所述第二转换电容C22的第二端均接地。
本实用新型实施例对模拟开关元件301的具体实现方式不做限定,示例性的,模拟开关元件301可以是集成有多个开关的集成器件,开关可以包括继电器、干簧管、可控硅、开关二极管、开关三极管、电子双向开关、光电耦合器的任意一种或多种,通过多个开关的组合,可以实现端口的切换。
示例性的,如图5所示,当模拟开关元件301的第十二端口12接入高电平,模拟开关元件301的第六端口6接低电平时,模拟开关元件301的第五端口5、第十二端口12对应的通道开启,相应的,模拟开关元件301的第六端口6、第十三端口13对应的通道关闭,低压交流信号通过模拟开关元件301的第四端口4、第十一端口11输入,由第三端口3、第十端口10传输到滤波电路50。示例性的,如图5所示,当模拟开关元件301的第十二端口12接低电平、模拟开关元件301的第六端口6接高电平时,模拟开关元件301的第六端口6、第十三端口13对应的通道开启、相应的模拟开关元件301的第五端口5、第十二端口12对应的通道关闭,高压交流信号由第二端口2、第九端口9进入,并由第一端口1及第八端口8传输到滤波电路50。这个过程由振荡电路20输出的振荡信号OSC1反复触发,使得模拟开关元件301将正弦信号的负相周期转为正相,示例性的,模拟开关元件301输出的信号电压为0~3.3V。
请参阅图6,图6示出了根据本实用新型实施例的差分放大电路的示意图。
在一种可能的实施方式中,所述差分放大电路40用于对所述极性转换电路30输出的信号进行放大,输出放大信号Samp,如图6所示,所述差分放大电路40可以包括第一放大电阻R41、第二放大电阻R42、第三放大电阻R43、第四放大电阻R44、第一运算放大器Amp1,其中,
所述第一放大电阻R41的第一端、第二放大电阻R42的第一端用于接收所述极性转换电路30输出的信号,所述第一放大电阻R41的第二端连接于所述第三放大电阻R43的第一端及所述第一运算放大器Amp1的正向输入端,所述第二放大电阻R42的第二端连接于所述第四放大电阻R44的第一端及所述第一运算放大器Amp1的负向输入端,所述第三放大电阻R43的第二端接地,
所述第一运算放大器Amp1的输出端连接于所述第四放大电阻R44的第二端,用于输出所述放大信号Samp。
示例性的,极性转换电路30输出全为正值的波形后,需要将此信号转换为稳定的数字信号,在此之前,为了获得理想的信号,本实用新型实施例采用差分放大电路40将信号放大。如图6所示,第一运算放大器Amp1将正向输入端、负向输入端的信号相加,并由所述第一运算放大器Amp1的输出端输出所述放大信号Samp。
请参阅图7,图7示出了根据本实用新型实施例的滤波电路的示意图。
在一种可能的实施方式中,所述滤波电路50用于对所述差分放大电路40输出的放大信号Samp进行滤波,输出滤波信号Sfi,如图7所示,所述滤波电路50可以包括第一滤波电阻R51、第二滤波电阻R52、第三滤波电阻R53、第一滤波电容C51、第二运算放大器Amp2,其中,
所述第一滤波电阻R51的第一端用于接收所述放大信号Samp,所述第一滤波电阻R51的第二端连接于所述第二滤波电阻R52的第一端、所述第一滤波电容C51的第一端及所述第二运算放大器Amp2的正向输入端,所述第二滤波电阻R52的第二端、所述第一滤波电容C51的第二端接地,
所述第二运算放大器Amp2的负向输入端通过所述第三滤波电阻R53连接到所述第二运算放大器Amp2的输出端,所述第二运算放大器Amp2的输出端用于输出所述滤波信号Sfi。
示例性的,第二运算放大器Amp2被设置为跟随器,这样,结合第一滤波电阻R51、第二滤波电阻R52、第一滤波电容C51组成的RC滤波电路50,本实用新型实施例可以实现对放大信号Samp的滤波。
请参阅图8,图8示出了根据本实用新型实施例的整流电路的示意图。
在一种可能的实施方式中,所述整流电路60用于对所述滤波电路50输出的滤波信号Sfi进行整流,输出直流电压信号(REM-AD-M、REM-AD-F),如图8所示,所述整流电路60可以包括第一整流电阻R61、第二整流电阻R62、第三整流电阻R63、第三运算放大器Amp3、第四运算放大器Amp4及稳压管D61,其中,
所述第一整流电阻R61的第一端用于接收所述滤波信号Sfi,所述第一整流电阻R61的第二端连接于所述稳压管D61的负极端、所述第三运算放大器Amp3的正向输入端及所述第四运算放大器Amp4的正向输入端,稳压管D61的正极端接地。
所述第三运算放大器Amp3的负向输入端通过所述第二整流电阻R62连接于所述第三运算放大器Amp3的输出端,所述第四运算放大器Amp4的负向输入端通过所述第三整流电阻R63连接于所述第四运算放大器Amp4的输出端,所述第三运算放大器Amp3的输出端及所述第四运算放大器Amp4的输出端用于输出所述直流电压信号(REM-AD-M、REM-AD-F)。
本实用新型实施例通过该整流电路60可以输出稳定的直流电压信号REM-AD-M、REM-AD-F。
本实用新型实施例对模数转换电路70的具体实现方式不做限定,本领域技术人员可以根据实际及需要采用相关技术中的电路实现,示例性的,本领域技术人员可以采用成熟的模数转换器ADC实现。
在一种可能的实施方式中,所述检测装置还可以包括控制器。在一个示例中,控制器可以包括处理组件,示例性的,处理组件包括但不限于单独的处理器,或者分立元器件,或者处理器与分立元器件的组合。所述处理器可以包括电子设备中具有执行指令功能的控制器,所述处理器可以按任何适当的方式实现,例如,被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。在所述处理器内部,可以通过逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等硬件电路。
在一种可能的实施方式中,所述检测装置还包括标准电阻箱,用于对所述数字信号进行标定,确定对应的电阻。
在一个示例中,所述检测装置可以连接到外部的单片机或其他终端,当所述检测装置采集到准确的直流电压信号后,也可以采用单片机内部的ADC模块将直流电压信号转化为一个AD值(0~1023),当然,也可以直接采用检测装置产生的数字信号。此时可以用一个标准电阻箱对极板阻抗值进行标定,示例性的,通过调整标准电阻箱阻值,依次在极板间连接阻抗值为5Ω、25Ω、50Ω、75Ω、95Ω、115Ω、135Ω,并将其对应的AD值数据存储到单片机内部。
由于电路间存在扰动及温度等引起的信号波动,导致单片机系统采集到的数字信号存在误差和异常数据。为克服信号中的脉冲干扰和异常数据,本实用新型还可以采用软件滤波的方法,与前述的硬件滤波结合,保障数据的准确性,当然,软件滤波方法可以采用现有技术中的实现方式,对此,本实用新型实施例不做限定。
请参阅图9,图9示出了根据本实用新型实施例的基板阻值与电压AD值对应关系的示意图。
示例性的,高频电刀的双性极板是通过极板上附带的导电胶粘贴在患者皮肤上,而在治疗的过程中由于温度、极板自身重力、误触等原因导致极板脱落,脱落的过程中随着极板与皮肤接触面积变小阻抗变大,进而通过接触面流出的单位面积电流变大,将导致电流对皮肤的热效应灼伤皮肤,造成医疗事故。强电流对皮肤的热效应是急速产生的,如何准确快速地对极板阻抗精准测量非要关键,这要求系统有及其准确快速的识别能力。
示例性的,可以根据阻值与AD值的对应关系生成如图9所示的曲线,存储在存储模块中,在治疗过程中,可以实时从存储模块获取该曲线,并将获取的当前极板电路的AD值与此曲线对应,若识别到超出[5,135]范围的阻抗AD值时,则触发报警并切断高频电刀的能量输出使患者皮肤避免被灼伤的危害。
在一个示例中,存储模块可以包括计算机可读存储介质,计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、可编程只读存储器(PROM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身,诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如,通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
示例性的,单片机对实现检测极板脱落的目标,是通过划分为以下3个任务完成的。分别是AD数据获取任务,极板阻抗标定任务、极板脱落识别任务。
其中,本实用新型实施例对于AD数据的获取达到了每秒钟10万次,期间还可以进行3次的软件滤波避免因信号波动或者异常数据引起的误差,保障在第一时间内准确检测到极板阻抗值的实时变化。
其中,极板阻抗的标定任务则是为了获取极板电阻与AD值的曲线,为实现极板阻抗识别提供数据依据。
其中,极板的脱落是一个动态流程,其阻抗值是缓慢变化的。此任务中本实用新型实施例每10ms进行一次AD数据的对比,记录第一次的AD数据为preval,记录下次的AD数据为curval,如果两次数据的绝对值|preva-curval|超出了允许变化的限值则可以进行极板脱落的判定,示例性的,若绝对值|preva-curval|超出20则识别为极板滑动脱落动作,若超出了100则识别为极板瞬间脱落动作,通过这样的方式,本实用新型实施例可以智能识别极板的脱落动作。
本实用新型实施例可以迅速有效的识别极板脱落的动作,为保障单片机系统的实时性稳定性,数据读取与数据分析划分为不同的软件模块。采样时间片划分的方式处理各项任务,且不同的软件模块只通过标志位进行通讯,软件耦合性很低。极板阻值的识别速度很快能够保证在第一时间内识别到极板脱落的情况为系统触发保护及报警提供保障。为保障数据的有效性进行了多次的滤波处理。避免出现因为异常原因导致的极板脱落误触发的情况。
请参阅图10,图10示出了根据本实用新型实施例的检测系统的框图。
如图10所示,所述系统包括:
高频电刀100;
所述的检测装置200,连接于所述高频电刀100;
终端300,连接于所述的检测装置200。
在一个示例中,终端又称之为用户设备(User Equipment,UE)、移动台(MobileStation,MS)、移动终端(Mobile Terminal,MT)等,是一种向用户提供语音和/或数据连通性的设备,例如,具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。目前,一些终端的举例为:手机(Mobile Phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(MobileInternetdevice,MID)、可穿戴设备,虚拟现实(Virtual Reality,VR)设备、增强现实(Augmentedreality,AR)设备、工业控制(Industrial Control)中的无线终端、无人驾驶(Selfdriving)中的无线终端、远程手术(Remote medical Surgery)中的无线终端、智能电网(Smart Grid)中的无线终端、运输安全(Transportation Safety)中的无线终端、智慧城市(Smart City)中的无线终端、智慧家庭(Smart Home)中的无线终端、车联网中的无线终端、单片机等。
以上已经描述了本实用新型的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种检测装置,其特征在于,所述检测装置包括:
降压电路;
振荡电路;
极性转换电路,连接于所述降压电路及所述振荡电路;
差分放大电路,连接于所述极性转换电路;
滤波电路,连接于所述差分放大电路;
整流电路,连接于所述滤波电路;
模数转换电路,连接于所述整流电路,用于进行模数转换,输出数字信号。
2.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述降压电路用于对接收的交流电压信号进行降压,所述降压电路包括变压器、第一降压电容、第二降压电容、第一降压开关、第二降压开关,其中,
所述变压器的初级侧的第一输入端及第二输入端用于通过所述第一降压开关的第一端、第二降压开关的第一端接收所述交流电压信号,所述第一输入端连接于所述第一降压开关的第二端、所述第一降压电容的第一端,所述第二输入端连接于所述第二降压开关的第二端、所述第二降压电容的第一端,
所述变压器的次级侧的第一输出端及第二输出端用于输出降压后的交流电压信号。
3.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述振荡电路用于输出振荡信号,所述振荡电路包括第一非门、第二非门、第三非门、第一振荡电阻、第二振荡电阻、振荡电容,其中,
所述第一非门的输入端连接于所述第三非门的输出端,所述第三非门的输出端用于输出所述振荡信号,
所述第一非门的输出端连接于所述第二非门的输入端及所述振荡电容的第一端,
所述第二非门的输出端连接于所述第一振荡电阻的第一端,所述第一振荡电阻的第二端连接于所述第二振荡电阻的第一端及所述振荡电容的第二端,
所述第二振荡电阻的第二端连接于所述第三非门的输入端。
4.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述极性转换电路用于接收所述振荡电路输出振荡信号及所述降压电路输出的降压后的交流电压信号,将所述降压后的交流电压信号中的负值信号转换为正值信号,所述极性转换电路包括模拟开关元件、第一转换电阻、第二转换电阻、第三转换电阻、第四转换电阻、第五转换电阻、第六转换电阻、第一转换电感、第二转换电感、第一转换电容、第二转换电容,其中,
所述第一转换电感的输入端及所述第二转换电感的输入端用于接收所述交流电压信号,所述第一转换电感的第二端连接于所述第一转换电阻的第一端、第二转换电阻的第一端,所述第一转换电阻的第二端连接于所述模拟开关元件的第四端口、第九端口,所述第二转换电阻的第二端连接于所述模拟开关元件的第五端口、第十二端口,
所述第二转换电感的第二端连接于所述第三转换电阻的第一端、第四转换电阻的第一端,所述第三转换电阻的第二端连接于所述模拟开关元件的第六端口、第十三端口,所述第四转换电阻的第二端连接于所述模拟开关元件的第二端口、第十一端口,
所述模拟开关元件的第十二端口、及第六端口还用于接收所述振荡信号,
所述模拟开关元件的第七端口、第十四端口用于接收电源电压,
所述模拟开关元件的第一端口、第三端口连接于所述第五转换电阻的第一端、第一转换电容的第一端,所述第五转换电阻的第二端连接于所述第一转换电容的第二端,且所述第五转换电阻的第二端与所述第一转换电容的第二端均接地,
所述模拟开关元件的第八端口、第十端口连接于所述第六转换电阻的第一端、第二转换电容的第一端,所述第六转换电阻的第二端连接于所述第二转换电容的第二端,且所述第六转换电阻的第二端与所述第二转换电容的第二端均接地。
5.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述差分放大电路用于对所述极性转换电路输出的信号进行放大,输出放大信号,所述差分放大电路包括第一放大电阻、第二放大电阻、第三放大电阻、第四放大电阻、第一运算放大器,其中,
所述第一放大电阻的第一端、第二放大电阻的第一端用于接收所述极性转换电路输出的信号,所述第一放大电阻的第二端连接于所述第三放大电阻的第一端及所述第一运算放大器的正向输入端,所述第二放大电阻的第二端连接于所述第四放大电阻的第一端及所述第一运算放大器的负向输入端,所述第三放大电阻的第二端接地,
所述第一运算放大器的输出端连接于所述第四放大电阻的第二端,用于输出所述放大信号。
6.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述滤波电路用于对所述差分放大电路输出的放大信号进行滤波,输出滤波信号,所述滤波电路包括第一滤波电阻、第二滤波电阻、第三滤波电阻、第一滤波电容、第二运算放大器,其中,
所述第一滤波电阻的第一端用于接收所述放大信号,所述第一滤波电阻的第二端连接于所述第二滤波电阻的第一端、所述第一滤波电容的第一端及所述第二运算放大器的正向输入端,所述第二滤波电阻的第二端、所述第一滤波电容的第二端接地,
所述第二运算放大器的负向输入端通过所述第三滤波电阻连接到所述第二运算放大器的输出端,所述第二运算放大器的输出端用于输出所述滤波信号。
7.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述整流电路用于对所述滤波电路输出的滤波信号进行整流,输出直流电压信号,所述整流电路包括第一整流电阻、第二整流电阻、第三整流电阻、第三运算放大器、第四运算放大器及稳压管,其中,
所述第一整流电阻的第一端用于接收所述滤波信号,所述第一整流电阻的第二端连接于所述稳压管的负极端、所述第三运算放大器的正向输入端及所述第四运算放大器的正向输入端,所述稳压管的正极端接地,
所述第三运算放大器的负向输入端通过所述第二整流电阻连接于所述第三运算放大器的输出端,所述第四运算放大器的负向输入端通过所述第三整流电阻连接于所述第四运算放大器的输出端,所述第三运算放大器的输出端及所述第四运算放大器的输出端用于输出所述直流电压信号。
8.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括控制器。
9.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括标准电阻箱,用于对所述数字信号进行标定,确定对应的电阻。
10.一种检测系统,其特征在于,所述系统包括:
高频电刀;
如权利要求1~9任一项所述的检测装置,连接于所述高频电刀;
终端,连接于如权利要求1~9任一项所述的检测装置。
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