RU2057554C1

RU2057554C1 - Magnetotherapy device

Info

Publication number: RU2057554C1
Application number: RU93034864A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Ростиславович Васильев; Андрей Евгеньевич Ескин; Юрий Иванович Казанцев; Андрей Владимирович Сачков; Александр Александрович Ушаков
Original assignee: Дмитрий Ростиславович Васильев; Андрей Евгеньевич Ескин; Юрий Иванович Казанцев; Андрей Владимирович Сачков; Александр Александрович Ушаков
Priority date: 1993-07-02
Filing date: 1993-07-02
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has two inductors creating magnetic fields of various intensities, time period control unit adjusting magnetic pulses in one batch, capacitor, thyristor, diode and current limiting resistor. EFFECT: wider range of functional applications. 2 dwg

Description

Изобретение относится к изделиям медицинской техники, в частности к устройствам для магнитотерапии, и может быть использовано для лечения травматических, воспалительных, дегенеративно-дистрофических повреждений опорно-двигательной системы, травматических и воспалительных повреждений периферической нервной системы. The invention relates to medical devices, in particular to devices for magnetotherapy, and can be used to treat traumatic, inflammatory, degenerative-dystrophic injuries of the musculoskeletal system, traumatic and inflammatory lesions of the peripheral nervous system.

Известно устройство для магнитотерапии, содержащее индуктор, генератор импульсов тока, выполненный в виде зарядного устройства и блока формирования крутизны фронта импульсов, расположенного непосредственно в корпусе индуктора, коммутирующий элемент, блок формирования длительности импульсов, блок стабилизации амплитуды импульсов магнитного поля. Недостатками данного устройства являются наличие одного индуктора, а также то, что в индукторе вырабатываются одиночные импульсы магнитного поля. Это ограничивает функциональные возможности устройства. A device for magnetotherapy containing an inductor, a current pulse generator, made in the form of a charger and a pulse front slope forming unit located directly in the inductor body, a switching element, a pulse duration forming unit, a magnetic field pulse amplitude stabilization unit. The disadvantages of this device are the presence of a single inductor, as well as the fact that single pulses of a magnetic field are generated in the inductor. This limits the functionality of the device.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для магнитотерапии, содержащее два индуктора, схемы управления амплитудой создаваемого в них импульсного магнитного поля и временем процедуры, формирователь управляющих сигналов, коммутирующий элемент на полевом транзисторе, блок питания, накопительный конденсатор и схемы его заряда и перезаряда. Недостатком устройства является использование энергии магнитного поля только одного импульса, что снижает его функциональные возможности. The closest in technical essence is a magnetotherapy device containing two inductors, control circuits for the amplitude of the pulsed magnetic field and the procedure time, a driver of control signals, a switching element on a field-effect transistor, a power supply unit, a storage capacitor, and its charge and charge circuits. The disadvantage of this device is the use of magnetic field energy of only one pulse, which reduces its functionality.

Изобретение расширяет функциональные возможности устройства. The invention extends the functionality of the device.

Это достигается тем, что предложенное устройство содержит два индуктора, блок питания, схемы регулирования интенсивности и времени процедуры, усилитель мощности управляющего сигнала, накопительный конденсатор и схемы его заряда и перезаряда и отличается тем, что в него введены тиристор и схема регулирования интервалов времени между импульсами, включающая в себя регулятор "Интервал", мультивибратор и два формирователя короткого импульса, включенных между входом усилителя мощности управляющего сигнала и выходом мультивибратора, вход которого подключен к регулятору "Интервал", при этом схема регулирования интенсивности выполнена в виде последовательно соединенных усилителя-обострителя, интегратора, компаратора, регулятора напряжения, подключенного выходами к входной обмотке высоковольтного трансформатора блока питания, и регулятора "Интенсивность", соединенного с вторым входом компаратора, схема регулирования времени процедуры включает в себя делитель частоты, регулятор времени, генератор звукового сигнала и блок запуска устройства в работу, причем первый вход делителя частоты соединен с выходом усилителя-обострителя, входом подключенного к блоку питания, второй вход с регулятором времени, третий с выходом блока запуска устройства в работу, подключенного ко второму входу интегратора, а выход с входом генератора звукового сигнала, схема заряда конденсатора выполнена в виде подключенной к его выводам цепи, состоящей из последовательно соединенных выходной обмотки высоковольтного трансформатора блока питания, выпрямителя и токоограничивающего резистора, схема перезаряда конденсатора в виде обмотки первого индуктора с включенным последовательно диодом, причем индуктивность первого индуктора в 4 раза больше индуктивности второго индуктора, выход усилителя мощности управляющего сигнала соединен с управляющим электродом тиристора, при этом катод тиристора подключен к началу обмотки второго индуктора, конец которой соединен с одним выводом конденсатора и началом обмотки первого индуктора, анод тиристора соединен с вторым выводом конденсатора. This is achieved by the fact that the proposed device contains two inductors, a power supply, control circuits for intensity and time of the procedure, a power amplifier of the control signal, a storage capacitor and circuits for its charge and overcharge, and differs in that a thyristor and a circuit for adjusting the time intervals between pulses are introduced into it , including the Interval regulator, a multivibrator and two short-pulse shapers, connected between the input of the power amplifier of the control signal and the output of the multivibrator, the input to which is connected to the Interval regulator, while the intensity control circuit is made in the form of serially connected amplifier-sharpener, integrator, comparator, voltage regulator connected by outputs to the input winding of the high-voltage transformer of the power supply, and the Intensity regulator connected to the second input of the comparator , the procedure for regulating the time of the procedure includes a frequency divider, a time regulator, an audio signal generator and a device start-up unit, the first input the frequency amplifier is connected to the output of the sharpening amplifier, the input connected to the power supply, the second input with a time controller, the third with the output of the device start-up unit connected to the second input of the integrator, and the output with the input of the sound generator, the capacitor charge circuit is made in the form a circuit connected to its terminals, consisting of a series-connected output winding of a high-voltage transformer of a power supply unit, a rectifier and a current-limiting resistor, a capacitor recharge circuit in the form of a coil current of the first inductor with a diode connected in series, and the inductance of the first inductor is 4 times the inductance of the second inductor, the output of the control signal power amplifier is connected to the thyristor control electrode, while the thyristor cathode is connected to the beginning of the winding of the second inductor, the end of which is connected to one terminal of the capacitor and the beginning of the winding of the first inductor, the anode of the thyristor is connected to the second terminal of the capacitor.

Сущность изобретения состоит в идее использования энергии, накапливаемой в конденсаторе при его перезаряде, для выработки второго импульса магнитной индукции в одной посылке с регулируемым интервалом между импульсами, что существенно расширяет функциональные возможности устройства. The essence of the invention consists in the idea of using the energy stored in the capacitor when it is recharged to generate a second magnetic induction pulse in one package with an adjustable interval between pulses, which significantly expands the functionality of the device.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 эпюры напряжений формирования импульсов магнитного поля. In FIG. 1 shows a block diagram of a device; in FIG. 2 diagrams of the stresses of the formation of magnetic field pulses.

Блок питания 1 вырабатывает пульсирующее напряжение с удвоенной частотой сети (100 Гц), которое подается на усилитель-обостритель 2. Усилитель-обостритель 2 из пульсирующего напряжения формирует прямоугольные импульсы. Частота их следования равна 100 Гц и синхронизирована с частотой сети питающего напряжения. Прямоугольные импульсы подаются на интегратор 3 и делитель частоты 4. Напряжение пилообразной формы, сформированное интегратором 3, поступает на один из входов компаратора 5, порог срабатывания которого устанавливается по второму входу компаратора 5 регулятором "Интенсивность" 12. The power supply 1 generates a pulsating voltage with a doubled frequency of the network (100 Hz), which is supplied to the amplifier-sharpener 2. The amplifier-sharpener 2 from the ripple voltage generates rectangular pulses. Their repetition rate is 100 Hz and is synchronized with the frequency of the supply voltage network. Rectangular pulses are fed to the integrator 3 and the frequency divider 4. The sawtooth voltage generated by the integrator 3 is supplied to one of the inputs of the comparator 5, the threshold of which is set at the second input of the comparator 5 by the "Intensity" controller 12.

При достижении пилообразным напряжением порога, заданного регулятором "Интенсивность" 12, на выходе компаратора 5 вырабатывается управляющий импульс, задающий режим работы регулятора напряжения 15, который изменяет время включения высоковольтного трансформатора блока питания 23. Напряжение, до которого заряжается накопительный конденсатор 17, и, следовательно, амплитуда импульса магнитного поля, определяется этим временем. When the sawtooth voltage reaches the threshold specified by the "Intensity" controller 12, a control pulse is generated at the output of the comparator 5, which sets the operation mode of the voltage regulator 15, which changes the turn-on time of the high-voltage transformer of the power supply 23. The voltage to which the storage capacitor 17 is charged, and therefore , the amplitude of the magnetic field pulse is determined by this time.

Импульсы напряжения прямоугольной формы, поступившие на делитель частоты 4, преобразуются в импульсы длительностью 3, 6, 12, 24 мин в соответствии с положением регулятора времени 14. Они задают время процедуры и управляют работой генератора звукового сигнала 6, свидетельствующего об окончании процедуры. Запуск и остановка делителя частоты 4 осуществляются по командам блока запуска 13 устройства в работу. Rectangular voltage pulses received by the frequency divider 4 are converted into pulses of 3, 6, 12, 24 min duration in accordance with the position of the time controller 14. They set the procedure time and control the operation of the sound signal generator 6, indicating the end of the procedure. The start and stop of the frequency divider 4 are carried out according to the commands of the start-up block 13 of the device to work.

Формирование двух импульсов магнитного поля в одной посылке поясняется при помощи эпюр напряжения, представленных на фиг. 2. The formation of two magnetic field pulses in one package is illustrated by the voltage plots shown in FIG. 2.

Мультивибратор 7 вырабатывает прямоугольные импульсы (фиг. 2а) с частотой следования посылок магнитного поля. Длительность этих импульсов, задаваемая регулятором "Интервал" 11, определяет расстояние между импульсами магнитного поля в посылке. Импульсы с выхода мультивибратора 7 поступают на входы формирователей короткого импульса 8, 9, вырабатывающих короткие импульсы напряжения соответственно по фронту (фиг. 2б) и срезу (фиг. 2 в) импульса, вырабатываемого мультивибратором 7. Эти импульсы поступают на усилитель мощности управляющего сигнала 10, выходные импульсы которого (фиг. 2г) открывают тиристор 20. The multivibrator 7 generates rectangular pulses (Fig. 2A) with a repetition rate of the magnetic field. The duration of these pulses, set by the regulator "Interval" 11, determines the distance between the pulses of the magnetic field in the package. The pulses from the output of the multivibrator 7 are fed to the inputs of the short pulse shapers 8, 9, generating short voltage pulses along the edge (Fig. 2b) and cut-off (Fig. 2 c) of the pulse generated by the multivibrator 7. These pulses are fed to the power amplifier of the control signal 10 whose output pulses (Fig. 2d) open the thyristor 20.

Далее схема работает следующим образом. Первый выходной импульс усилителя мощности управляющего сигнала 10 открывает тиристор 20 и подключает индуктор 19 к конденсатору 17. Электрические параметры конденсатора 17 и индуктора 19 подобраны так, что в цепи разряда конденсатора 17 возникает колебательный процесс. Благодаря ему происходит перезаряд конденсатора 17 до напряжения, близкого к первоначальному, но с обратным знаком. При изменении знака напряжения на конденсаторе 17 диод 21 открывается и подключает к конденсатору 17 индуктор 22. Колебательный процесс в контуре 17-21-22 происходит аналогично процессу, проходившему в контуре 17-20-19, но при этом конденсатор перезаряжается до напряжения, имеющего первоначальную полярность. К этому времени тиристор 20 закрыт и разряд конденсатора 17 через индуктор 20 не происходит. При поступлении на тиристор 20 второго управляющего импульса он снова открывается, и процесс повторяется сначала. При этом, так как обмотки индукторов и подводящие провода имеют электрическое сопротивление, часть энергии, накопленной первоначально в конденсаторе 17) рассеивается в виде тепла, поэтому амплитуда второго импульса магнитного поля меньше амплитуды первого импульса. Для оптимальной работы цепи перезаряда конденсатора 17 требуется, чтобы индуктивность индуктора 19 была в 4 раза меньше индуктивности индуктора 22. Импульсы электрического тока, протекающего через индукторы 19 и 22, создают в них импульсы магнитного поля с амплитудой, пропорциональной напряжению, до которого заряжен конденсатор 17. Further, the circuit works as follows. The first output pulse of the power amplifier of the control signal 10 opens the thyristor 20 and connects the inductor 19 to the capacitor 17. The electrical parameters of the capacitor 17 and the inductor 19 are selected so that an oscillatory process occurs in the discharge circuit of the capacitor 17. Thanks to it, the capacitor 17 is recharged to a voltage close to the original, but with the opposite sign. When the sign of the voltage across the capacitor 17 changes, the diode 21 opens and connects the inductor 22 to the capacitor 17. The oscillation process in the circuit 17-21-22 occurs similarly to the process that took place in the circuit 17-20-19, but the capacitor is recharged to the voltage having the original polarity. By this time, the thyristor 20 is closed and the discharge of the capacitor 17 through the inductor 20 does not occur. When the second control pulse arrives at thyristor 20, it opens again, and the process is repeated again. Moreover, since the windings of the inductors and the supply wires have electrical resistance, part of the energy stored initially in the capacitor 17) is dissipated in the form of heat, so the amplitude of the second magnetic field pulse is less than the amplitude of the first pulse. For optimal operation of the recharge circuit of the capacitor 17 it is required that the inductance of the inductor 19 be 4 times less than the inductance of the inductor 22. The pulses of the electric current flowing through the inductors 19 and 22 create magnetic field pulses in them with an amplitude proportional to the voltage to which the capacitor 17 is charged .

На фиг. 1 поз. 16 обозначен выпрямитель, а поз. 18 токоограничивающий резистор. In FIG. 1 item 16 indicates the rectifier, and pos. 18 current limiting resistor.

Воздействие посылками магнитного поля, состоящими из двух импульсов с регулируемым интервалом между ними, улучшает терапевтический эффект применения устройства при одновременном уменьшении его массы и габаритов. The impact of the magnetic field, consisting of two pulses with an adjustable interval between them, improves the therapeutic effect of the use of the device while reducing its weight and dimensions.

Claims

A MAGNETOTHERAPY DEVICE, comprising two inductors, a power supply, procedures for controlling the intensity and time of the procedure, a power amplifier for the control signal, a storage capacitor and circuits for its charge and overcharge, characterized in that a thyristor and a circuit for regulating the time intervals between pulses are introduced, including the Interval regulator itself, a multivibrator and two short-pulse shapers connected between the input of the control signal amplifier and the output of the multivibrator, the input of which is connected to the Intervator, in this case, the intensity control circuit is made in the form of a series-connected amplifier-sharpener, integrator, comparator and voltage regulator connected by an output to the input winding of a high-voltage transformer of the power supply unit, as well as an "Intensity" regulator connected to the second input of the comparator, circuit time control procedure includes a frequency divider, a time regulator, an audio signal generator and a unit for starting the device into operation, and the first input of the frequency divider inen with the output of the sharpening amplifier connected to the power supply, the second input of the frequency divider with a time controller, the third input with the output of the unit for starting the device connected to the second input of the integrator, and the output of the frequency divider with the input of the sound generator, capacitor charge circuit made in the form of a circuit connected to its terminals, consisting of a series-connected output winding of a high-voltage transformer of a power supply unit, a rectifier and a current-limiting resistor, a recharge circuit a sensor in the form of a winding of the first inductor with a diode connected in series, and the inductance of the first inductor is four times the inductance of the second inductor, the output of the power amplifier of the control signal is connected to the control electrode of the thyristor, the cathode connected to the beginning of the winding of the second inductor, the end of which is connected to one terminal of the capacitor and the beginning of the winding of the first inductor, and the anode to the second terminal of the capacitor.