專利名稱：一種電灸治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電灸治療儀，屬電灸儀技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，在實(shí)際電灸過(guò)程中，準(zhǔn)確控制溫度有著重要的作用，可以加強(qiáng)血液循環(huán)、神經(jīng)敏感度，可以利于附加藥物的吸收。當(dāng)前的電灸儀并不能夠準(zhǔn)確及時(shí)的控制溫度，這表現(xiàn)在兩方面:1、電灸儀探頭缺乏良好的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的電灸儀有的只有加熱片，沒(méi)有傳感器，這樣容易造成過(guò)熱和熱損傷；有的具有加熱片和傳感器，但是其結(jié)構(gòu)不是為了良好導(dǎo)熱和控溫優(yōu)化的。2、有加熱功能但沒(méi)有冷卻功能。現(xiàn)有的電灸儀不具有冷卻和冷療功能。當(dāng)加熱片加熱到一定溫度后不能根據(jù)需要迅速降溫，一旦出現(xiàn)過(guò)熱的情況，因?yàn)槿狈χ评錂C(jī)制，容易造成熱損傷。有些病情治療時(shí)，需要提供低于室溫的冷療，現(xiàn)有的電灸儀缺乏此功能。如專利號(hào)為01136833、實(shí)用新型名稱為電灸儀的專利即屬于此列。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的電灸儀不能良好控制溫度的不足，本實(shí)用新型提供一種電灸治療儀，實(shí)現(xiàn)加熱制冷一體化、溫度能自動(dòng)控制并能同時(shí)顯示溫度的目的。本實(shí)用新型的解決技術(shù)方案如下:一種電灸治療儀，包括微處理器(ARM)、五路H橋電路、五路電灸儀探頭、鍵盤、液晶顯示器和電源，其特征在于微處理器通過(guò)其接口分別和五路H橋電路、鍵盤和液晶顯示器相連接；電灸儀探頭內(nèi)裝有半導(dǎo)體制冷或加熱片和溫度傳感器，五路H橋電路分別和五路電灸儀探頭內(nèi)的半導(dǎo)體制冷或加熱片相連接以控制其加熱制冷的通斷狀態(tài)；溫度傳感器連接到微處理器的接口上，通過(guò)和微處理器相連接的液晶顯示器顯示溫度；鍵盤上帶有數(shù)字按鍵和控制按鍵，控制按鍵包括啟動(dòng)、停止、設(shè)定溫度功能按鍵，通過(guò)鍵盤上的數(shù)字按鍵和控制按鍵可以輸入設(shè)定溫度和啟動(dòng)、停止加熱過(guò)程；電源分別和微處理器、五路H橋電路、五路電灸儀探頭內(nèi)的溫度傳感器、鍵盤及液晶顯示器相連以為其供電；每路電灸儀探頭包括外殼和探頭固定金屬塊，其中外殼為圓筒形，其側(cè)面帶有電線孔，便于外殼內(nèi)外的連接線經(jīng)過(guò)；外殼前端帶有凹槽，用于放置藥物，后端內(nèi)側(cè)帶有螺紋；外殼的前端內(nèi)固定圓形金屬導(dǎo)熱墊片，金屬導(dǎo)熱墊片后面依次放置溫度傳感器、半導(dǎo)體制冷或加熱片和散熱墊片；探頭固定金屬塊為圓柱形，其側(cè)面帶有和外殼后端內(nèi)側(cè)相適配的螺紋，其后端帶有螺孔，探頭固定金屬塊能夠旋到外殼后端內(nèi)對(duì)裝在外殼內(nèi)的溫度傳感器、半導(dǎo)體制冷或加熱片和散熱墊片進(jìn)行旋緊固定，探頭固定金屬塊上的螺孔用于整個(gè)電灸儀探頭的固定；每路H橋電路包括6個(gè)功率三極管Q1-Q6、限流電阻和負(fù)載電阻，其中Q1、Q2、Q5和Q6是硅NPN三極管，Q3、Q4是硅PNP三極管，功率三極管Ql和Q3的射極相連作為kl點(diǎn)，功率三極管Ql和Q3的基極相連并和負(fù)載電阻Rl及功率三極管Q5的集電極相連；功率三極管Ql的集電極和負(fù)載電阻Rl的另一端相連并接到電源上，功率三極管Q5的基極經(jīng)限流電阻R3和微處理器的端口 IOO接相連；功率三極管Q2和Q4的射極相連作為k2點(diǎn)，功率三極管Q2和Q4的基極相連并和負(fù)載電阻R2及功率三極管Q6的集電極相連；功率三極管Q2的集電極和負(fù)載電阻R2的另一端相連并接到電源上，功率三極管Q6的基極經(jīng)限流電阻R4和微處理器的端口 IOl接相連，功率三極管Q3-Q4的集電極及功率三極管Q5-Q6的射極接地，kl、k2點(diǎn)分別連接到本路電灸儀探頭內(nèi)的半導(dǎo)體制冷或加熱片的兩端。所述的電灸儀探頭的外殼由電木或硬質(zhì)塑料制成。所述的微處理器型號(hào)為ARM-Cortex M3內(nèi)核的工業(yè)級(jí)芯片LPC1768或LPC1769。所述的半導(dǎo)體制冷(熱)片為2CM*2CM到4CM*4CM尺寸，電流IA到6A范圍選擇。所述的溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器，類型為DS18b20扁平鋼頭，長(zhǎng)度2CM到4CM選擇。本實(shí)用新型采用工業(yè)級(jí)ARM處理核芯片擔(dān)當(dāng)電灸儀微處理器，輸出五組PWM控制信號(hào)，控制五路H橋，從而控制五路電灸儀探頭上的半導(dǎo)體制冷或加熱片的電源。H橋電路能夠換向輸出，因此可以控制每個(gè)半導(dǎo)體制冷或加熱片加熱、制冷(半導(dǎo)體制冷或加熱片正接加熱，反接制冷)。每個(gè)電灸儀探頭都由一個(gè)半導(dǎo)體制冷或加熱片和一個(gè)溫度傳感器封裝而成。使用時(shí)，通過(guò)鍵盤的數(shù)字按鍵分別輸入每個(gè)探頭所設(shè)定的溫度，微處理器控制脈寬調(diào)制信號(hào)PWM輸出，從而控制每個(gè)半導(dǎo)體制冷或加熱片的開關(guān)狀態(tài)，控制其是否加熱(制冷)和加熱(制冷)速度，當(dāng)溫度即將達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制加熱(制冷)停止，當(dāng)溫度又變化到允許波動(dòng)范圍之外時(shí)，繼續(xù)啟動(dòng)加熱(制冷)，這樣就將溫度保持在設(shè)定值上下一定的范圍之內(nèi)。溫度傳感器能夠采集溫度信號(hào)并且將溫度信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)單總線協(xié)議傳輸給ARM控制器。ARM控制器將設(shè)定的溫度、實(shí)際溫度和加熱(制冷)狀態(tài)分別顯示在液晶顯示器上。電灸儀探頭外殼前端的凹槽內(nèi)可以放置藥劑，通過(guò)加熱可以增強(qiáng)藥劑的吸收效果從而達(dá)到對(duì)病人的治療目的。一種上述電灸治療儀中微處理器的工作方法，步驟如下:I)電灸治療儀上電后，微處理器初始化液晶屏、溫度傳感器；2)微處理器掃描鍵盤，等待設(shè)定溫度功能按鍵按下，設(shè)定溫度功能按鍵按下后，微處理器讀取數(shù)字按鍵的鍵值，作為設(shè)定的溫度值保存到內(nèi)存變量中，每一路的溫度分別設(shè)定，當(dāng)五路全部設(shè)定完成后，轉(zhuǎn)入步驟3)；3)微處理器讀出當(dāng)前的室溫，再根據(jù)每一路設(shè)定的溫度，初始化定時(shí)計(jì)數(shù)器，輸出五組脈寬調(diào)制信號(hào)PWM，啟動(dòng)每個(gè)電灸儀探頭加熱(制冷)；若設(shè)定溫度高于室溫則加熱，設(shè)定溫度低于室溫則制冷；4)微處理器不斷比較當(dāng)前各路電灸儀探頭采集回來(lái)的溫度值，并和設(shè)定溫度(保存到變量中的溫度值)進(jìn)行比較，如果它們的差值少于或等于2度，則停止加熱(制冷)，如果當(dāng)前采集回來(lái)的溫度低于(高于)設(shè)定溫度超過(guò)2度，則重新開啟加熱(制冷)過(guò)程；5)微處理器將各個(gè)電灸儀探頭的當(dāng)前采集回來(lái)的溫度值和設(shè)定溫度值分別顯示在液晶屏上，以便監(jiān)視；6)微處理器掃描鍵盤，若“停止”按鍵按下，則強(qiáng)制停止加熱過(guò)程，轉(zhuǎn)入下一步，若“啟動(dòng)”按鍵按下，則轉(zhuǎn)入步驟1)，重新開始加熱過(guò)程；[0022]7)電灸治療儀工作結(jié)束。本實(shí)用新型使用微處理器控制五路電灸探頭，并且通過(guò)液晶顯示器顯示治療信息，通過(guò)PWM(脈寬調(diào)制)控制五路H橋電路，從而控制五路電灸儀探頭的加熱(制冷)狀態(tài)。電灸儀探頭采用半導(dǎo)體制冷或加熱片和溫度傳感器封轉(zhuǎn)而成，半導(dǎo)體制冷或加熱片用來(lái)加熱，溫度傳感器用來(lái)測(cè)定溫度并且傳送給ARM控制器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。溫度可以通過(guò)輸入設(shè)備來(lái)設(shè)定。本實(shí)用新型的有益效果是，使用半導(dǎo)體制冷或加熱片作為加熱、制冷裝置，在產(chǎn)生相同的熱量變化時(shí)功耗更低；通過(guò)數(shù)字溫度傳感器作為探測(cè)裝置，準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好；改進(jìn)的電灸儀探頭結(jié)構(gòu)，使得熱量通過(guò)外殼前端的凹槽傳到放置其內(nèi)的藥劑，可提高治療效果；溫度測(cè)定準(zhǔn)確，不易燙傷；為電灸儀提供一種可以多路加熱控溫的方案。

:圖1為本實(shí)用新型電灸治療儀的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1、液晶顯不器,2、鍵盤,3、微處理器,4、電源,5、5路H橋電路,6、電灸儀探頭。圖2為本實(shí)用新型中其中一路H橋電路的電路圖。其中:Q1-Q6是功率三極管，R3、R4是限流電阻，Rl、R2是Q5、Q6的負(fù)載電阻，kl、k2點(diǎn)接本路電灸儀探頭的半導(dǎo)體制冷(熱)片，100、IOl接微處理器數(shù)字端口。當(dāng)100高電平、IOl低電平時(shí)，Q5導(dǎo)通、Q6截止，從而Q3、Q2導(dǎo)通，電流從k2流向kl，實(shí)現(xiàn)加熱。當(dāng)100低電平、IOl高電平時(shí)，Q5截止、Q6導(dǎo)通，從而Ql、Q4導(dǎo)通，電流從kl流向k2，實(shí)現(xiàn)制冷。圖3為本實(shí)用新型中一路圓柱形電灸儀探頭的截面結(jié)構(gòu)示意圖。其中:11、凹槽，(用于放置藥物)12、金屬導(dǎo)熱墊片，13、溫度傳感器，14、半導(dǎo)體制冷或加熱片，15、散熱墊片，16、外殼，17、探頭固定金屬塊，(用于固定外殼內(nèi)部組件)18、螺孔，(用于固定整個(gè)電灸儀探頭)19、電線孔。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于此。實(shí)施例:本實(shí)用新型實(shí)施例如圖1-3所示，包括微處理器3、五路H橋電路5、五路電灸儀探頭6、鍵盤2、液晶顯示器I和電源4，其特征在于微處理器3通過(guò)其接口分別和五路H橋電路5、鍵盤2和液晶顯示器I相連接；電灸儀探頭6內(nèi)裝有半導(dǎo)體制冷或加熱片14和溫度傳感器13，五路H橋電路5分別和五路電灸儀探頭6內(nèi)的半導(dǎo)體制冷或加熱片14相連接以控制其加熱制冷的通斷狀態(tài)；溫度傳感器13連接到微處理器3的接口上，通過(guò)和微處理器3相連接的液晶顯示器I顯示溫度；鍵盤2上帶有數(shù)字按鍵和控制按鍵，控制按鍵包括啟動(dòng)、停止、設(shè)定溫度功能按鍵，通過(guò)鍵盤2上的數(shù)字按鍵和控制按鍵可以輸入設(shè)定溫度和啟動(dòng)、停止加熱過(guò)程；電源4分別和微處理器3、五路H橋電路5、五路電灸儀探頭6內(nèi)的溫度傳感器13、鍵盤2及液晶顯示器I相連以為其供電；每路電灸儀探頭6包括外殼16和探頭固定金屬塊17,其中外殼16為圓筒形,其側(cè)面帶有電線孔19，便于外殼16內(nèi)外的連接線經(jīng)過(guò)；外殼16前端帶有凹槽11，用于放置藥物，后端內(nèi)側(cè)帶有螺紋；外殼16的前端內(nèi)固定圓形金屬導(dǎo)熱墊片12，金屬導(dǎo)熱墊片后面依次放置溫度傳感器13、半導(dǎo)體制冷或加熱片14和散熱墊片15 ;探頭固定金屬塊17為圓柱形，其側(cè)面帶有和外殼16后端內(nèi)側(cè)相適配的螺紋，其后端帶有螺孔，探頭固定金屬塊17能夠旋到外殼16后端內(nèi)對(duì)裝在外殼16內(nèi)的溫度傳感器13、半導(dǎo)體制冷或加熱片14和散熱墊片15進(jìn)行旋緊固定，探頭固定金屬塊17上的螺孔用于整個(gè)電灸儀探頭6的固定；每路H橋電路包括6個(gè)功率三極管Q1-Q6、限流電阻和負(fù)載電阻，其中Q1、Q2、Q5和Q6是硅NPN三極管，Q3、Q4是硅PNP三極管，功率三極管Ql和Q3的射極相連作為kl點(diǎn)，功率三極管Ql和Q3的基極相連并和負(fù)載電阻Rl及功率三極管Q5的集電極相連；功率三極管Ql的集電極和負(fù)載電阻Rl的另一端相連并接到電源上，功率三極管Q5的基極經(jīng)限流電阻R3和微處理器的端口 100接相連；功率三極管Q2和Q4的射極相連作為k2點(diǎn)，功率三極管Q2和Q4的基極相連并和負(fù)載電阻R2及功率三極管Q6的集電極相連；功率三極管Q2的集電極和負(fù)載電阻R2的另一端相連并接到電源上，功率三極管Q6的基極經(jīng)限流電阻R4和微處理器的端口 IOl接相連，功率三極管Q3-Q4的集電極及功率三極管Q5-Q6的射極接地，kl、k2點(diǎn)分別連接到本路電灸儀探頭6內(nèi)的半導(dǎo)體制冷或加熱片14的兩端。所述的電灸儀探頭6的外殼16由電木或硬質(zhì)塑料制成。所述的微處理器3型號(hào)為ARM-Cortex M3內(nèi)核的工業(yè)級(jí)芯片LPC1768或LPC1769。所述的半導(dǎo)體制冷或加熱片為2CM*2CM到4CM*4CM尺寸，電流IA到6A范圍選擇。所述的溫度傳感器13為數(shù)字溫度傳感器，類型為DS18b20扁平鋼頭，長(zhǎng)度2CM到4CM選擇。
權(quán)利要求1.一種電灸治療儀，包括微處理器、五路H橋電路、五路電灸儀探頭、鍵盤、液晶顯示器和電源，其特征在于微處理器通過(guò)其接口分別和五路H橋電路、鍵盤和液晶顯示器相連接；電灸儀探頭內(nèi)裝有半導(dǎo)體制冷或加熱片和溫度傳感器，五路H橋電路分別和五路電灸儀探頭內(nèi)的半導(dǎo)體制冷或加熱片相連接以控制其加熱制冷的通斷狀態(tài)；溫度傳感器連接到微處理器的接口上，通過(guò)和微處理器相連接的液晶顯示器顯示溫度；鍵盤上帶有數(shù)字按鍵和控制按鍵，控制按鍵包括啟動(dòng)、停止、設(shè)定溫度功能按鍵，通過(guò)鍵盤上的數(shù)字按鍵和控制按鍵可以輸入設(shè)定溫度和啟動(dòng)、停止加熱過(guò)程；電源分別和微處理器、五路H橋電路、五路電灸儀探頭內(nèi)的溫度傳感器、鍵盤及液晶顯示器相連以為其供電； 每路電灸儀探頭包括外殼和探頭固定金屬塊，其中外殼為圓筒形，其側(cè)面帶有電線孔，便于外殼內(nèi)外的連接線經(jīng)過(guò)；外殼前端帶有凹槽，用于放置藥物，后端內(nèi)側(cè)帶有螺紋；外殼的前端內(nèi)固定圓形金屬導(dǎo)熱墊片，金屬導(dǎo)熱墊片后面依次放置溫度傳感器、半導(dǎo)體制冷或加熱片和散熱墊片；探頭固定金屬塊為圓柱形，其側(cè)面帶有和外殼后端內(nèi)側(cè)相適配的螺紋，其后端帶有螺孔，探頭固定金屬塊能夠旋到外殼后端內(nèi)對(duì)裝在外殼內(nèi)的溫度傳感器、半導(dǎo)體制冷或加熱片和散熱墊片進(jìn)行旋緊固定，探頭固定金屬塊上的螺孔用于整個(gè)電灸儀探頭的固定； 每路H橋電路包括6個(gè)功率三極管Q1-Q6、限流電阻和負(fù)載電阻，其中Ql、Q2、Q5和Q6是硅NPN三極管，Q3、Q4是硅PNP三極管，功率三極管Ql和Q3的射極相連作為kl點(diǎn)，功率三極管Ql和Q3的基極相連并和負(fù)載電阻Rl及功率三極管Q5的集電極相連；功率三極管Ql的集電極和負(fù)載電阻Rl的另一端相連并接到電源上，功率三極管Q5的基極經(jīng)限流電阻R3和微處理器的端口 IOO接相連；功率三極管Q2和Q4的射極相連作為k2點(diǎn)，功率三極管Q2和Q4的基極相連并和負(fù)載電阻R2及功率三極管Q6的集電極相連；功率三極管Q2的集電極和負(fù)載電阻R2的另一端相連并接到電源上，功率三極管Q6的基極經(jīng)限流電阻R4和微處理器的端口 IOl接相連，功率三極管Q3-Q4的集電極及功率三極管Q5-Q6的射極接地，kl、k2點(diǎn)分別連接到本路電灸儀探頭內(nèi)的半導(dǎo)體制冷或加熱片的兩端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電灸治療儀，其特征在于所述的電灸儀探頭的外殼由電木或硬質(zhì)塑料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電灸治療儀，其特征在于所述的溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種電灸治療儀，其特征在于所述的微處理器型號(hào)為ARM-CortexM3內(nèi)核的工業(yè)級(jí)芯片LPC1768或LPC1769。
專利摘要一種電灸治療儀，屬電灸儀技術(shù)領(lǐng)域，包括微處理器、H橋電路等，微處理器通過(guò)其接口分別和五路H橋電路、鍵盤和液晶顯示器相連接；電灸儀探頭內(nèi)裝有半導(dǎo)體制冷或加熱片和溫度傳感器，五路H橋電路分別和五路電灸儀探頭內(nèi)的半導(dǎo)體制冷或加熱片相連接；溫度傳感器連接到微處理器的接口上；電源分別和微處理器、五路H橋電路、五路電灸儀探頭內(nèi)的溫度傳感器、鍵盤及液晶顯示器相連以為其供電；本實(shí)用新型使用半導(dǎo)體制冷或加熱片，功耗低；使用數(shù)字溫度傳感器準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好；改進(jìn)的電灸儀探頭結(jié)構(gòu)使得熱量通過(guò)外殼前端的凹槽傳到放置其內(nèi)的藥劑，可提高治療效果；溫度測(cè)定準(zhǔn)確，不易燙傷；為電灸儀提供一種可以多路加熱控溫的方案。
文檔編號(hào)A61M37/00GK202951131SQ20122016803
公開日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者王洪君, 趙子?jì)? 宋玉川, 孫超 申請(qǐng)人:山東大學(xué)