基于肌肉振动的电路控制装置和振动器的制造方法_2

文档序号:9926213阅读:来源:国知局
压为VCC/3。若触发输入端TRIG(也可以简称为TR)的电压小于VCC/3,则比较器C2的输出为0,可使RS触发器(SPRESET)置I,使输出端OUT = I。如果阈值输入端THOLD(也可以简称为TH)的电压大于2VCC/3,同时输入端TRIG的电压大于VCC/3,则Cl的输出为O,C2的输出为I,可将RS触发器置O,使输出为O电平。
[0035]它的各个引脚功能如下:
[0036]I脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。
[0037]8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5-16V,CM0S型时基电路VCC的范围为3-18V。一般用5V。
[0038]3脚:输出端Vo。
[0039]2脚:低触发端。
[0040]6脚:TH高触发端。
[0041 ] 4脚:是直接清零端。当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“O”,该端不用时应接高电平。
[0042]5脚:VC为控制电压端。若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.0UiF(即图中的C2)电容接地,以防引入干扰。
[0043]7脚:放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
[0044]本实施例中,各个器件选取的数值如下:R1 = R2 = 9.1KQ,R3 = 750Q,R4 = 240Q,RP2 = 1KQ,与频率选择开关相连的电阻的阻值依次为100ΚΩ,75ΚΩ,51ΚΩ,43ΚΩ,分别对应的频率为 20ΗΖ,30ΗΖ,40ΗΖ,50ΗΖ。Cl = 0.68yF,C2 = 0.0 IyF,C3 = 47yF,C4 = 330yF。U =9V,C4处的电压为15V。
[0045]TWH8751功率开关集成电路采用T0P-220封装形式,内电路由输入级、缓冲放大器和达林顿功率输出级组成,并设有反馈环路和减流型输出保护电路,通用性强。共有5个引出脚,如图中相应部分的标识所示,管脚功能分别为:输入端(IN)、选通端(ST)、地端(GND)、输出端(OUT)和电源正端(VCC)。当脚2选通端电平2 1.6V时,脚I输入端对输出端(脚4)无控制作用,即末级达林顿管截止,电路无输出;只有脚2为低电平(〈1.2V)时,加在脚I上的信号才能有效地控制脚4输出端的电平。
[0046]TWH8751的输入端和选通端所需输入控制电流很小,仅100-200μΑ,而输出端允许通过的最大电流为2Α。内部另设有减流型保护电路,当输出电流超过3Α时,保护电路能自动使输出电流减至IA左右,在使输出截止后,集成开关电路将重新恢复至2Α的输出负载能力。
[0047]555定时器和Rl,R2,RP2和Cl等组成一个多谐振荡器,其频率可通过开关SI调节,各个电阻的阻值如图所示,本实施例中分别对应四个档位,20HZ、30HZ、40HZ和50HZA55定时器输出的低频脉冲经过三极管VTl反向加到功率开关集成电路TWH8751输入端,经过功率放大驱动脉冲变压器T,其次级的CZ插口接按摩器(即上述振动部件)的金属板电极,对人体受损部位进行振动训练。变压器在控制电路和大功率主电路之间形成电磁隔离,LED与振荡频率同步发出指示光。RP2可调节按摩强度,SA为带开关的螺旋式电位器。
[0048]本发明实施例还提供了一种振动器,其包括上述电路控制装置,还包括与该电路控制装置相连的振动部件,电路控制装置与振动部件的工作频率相同。
[0049]根据躯体不同部位及其肌纤维流失特点分区,如上肢前臂、大臂,下肢小腿、大腿,腹壁;上述振动部件包括两种型号的套袖式振动部件,其中一种型号适用于受训练者的四肢部位,另一种型号适用于受训练者的躯干部位。
[0050]上述电路控制装置设置与控制盒内,控制盒的材料为塑料,塑料基底层的硬度大于其它部分的硬度。
[0051]本实施例的控制盒是以硬塑料为基底层,在硬塑料基底层之上采用轻便的耐用塑料加工形成长方体状,用于保护电路控制装置的电路;电路控制装置键合于控制盒内,具体电路根据上述内容完成。
[°°52] 上述电路控制装置控制振动部件的工作频率在20Hz至50Hz之间,振幅在3mm至5mm之间。
[0053]如图2所示的控制盒的主视图,该控制盒长为25cm,宽15cm,高10cm。在控制盒下部有两个输出孔,并且设计绝缘透气地盘。
[0054]振动部件(也可以称为阻抗器)的套带设置为可调节套带,根据需要自由调节围度。并且选用弹性透气材料,连接方式是魔术贴粘连,可调节大小。优选地,振动部件中的振动片可以固定于套袖的中部,使其能够贴紧训练肌肉以减少能量的流失,达到更好的训练效果。
[0055]如图3所示的振动器的结构示意图,振动部件通过导线与控制盒的输出孔连接,该导线可以采用长为Im的绝缘橡胶完全包裹,防止漏电。其中,用于四肢的振动部件是由6块振动板组成,有多方位的振动效果,长度20cm,宽15cm。用于躯干的振动部件是由12块振动板组成,长度为90cm,宽50cm。根据肌纤维流式程度分类,分为轻、中、重,依此设置几个不同档位。档位具体的电流大小,可查阅相关文献数据或实验数据获取。振动部件采用频率振幅可调式电动振子,患者可按需选择,如图中的20HZ、30HZ、40HZ、50HZ的按钮,操作比较简便。
[0056]为了更清楚地了解振动器的结构,如图4所示的振动器的结构示意图,其中,控制盒I为一个长方体形状的盒体结构,长25cm、宽15cm、高10cm。输出孔2用于与振动部件6或振动部件7连接;调节按钮3用于调节振动部件的工作频率,指示灯4用于显示工作状态、开关5用于启动控制器工作。
[0057]上述振动器从选择最适宜的振动刺激参数(包括振动频率、幅度以及训练时间)进行了改进,用以达到有效促进肌肉力量的效果;并设计适合不同部位的振动训练部件,使其能广泛适用于机体不同部位振动训练的需求。当长期卧床的病患因为身体缺乏运动,肌肉萎缩,功能减退,患者家属可依据病患一般情况和肌肉流失程度,依次将振动部件的袖带固定在病患的双臂,大腿以及躯干,通过调节振动部件的振幅频率,使患者能够适应训练的强度。每次5分钟,一次训练3组,间隔休息10分钟,连续训练20天,再根据患者恢复情况,调节训练的强度。
[0058]上述振动器可以局部灵活运用于长期卧床、老年肌萎缩等不能耐受大强度全身振动训练的人群。在合适训练强度、方法正确的前提下,可达到有效预防治疗肌肉流失和肌肉萎缩的效果,并预防相关并发症,最终提高此类人群的生活质量。
[0059]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于肌肉振动的电路控制装置,其特征在于,包括:多谐振荡器,所述多谐振荡器包括频率调节开关,基于555定时器电路通过多个电阻器的阻值变化实现频率调节,用于调节所述多谐振荡器能够以多个不同的频率工作。2.根据权利要求1所述的电路控制装置,其特征在于,所述多谐振荡器内设置有控制所述多谐振荡器工作时长的定时器。3.根据权利要求2所述的电路控制装置,其特征在于,所述定时器为555定时器。4.根据权利要求1所述的电路控制装置,其特征在于,所述多谐振荡器内设置有功率放大器,所述功率放大器的输出端连接功率放大驱动脉冲变压器。5.根据权利要求4所述的电路控制装置,其特征在于,所述功率放大驱动脉冲变压器的电源端连接有用于调节按摩强度的滑动电阻器。6.根据权利要求4所述的电路控制装置,其特征在于,所述功率放大器为TWH8751功率开关集成电路,包括:输入级电路、缓冲放大器、达林顿功率输出级电路、反馈环路和减流型输出保护电路。7.—种振动器,其特征在于,包括权利要求1至6中任一项所述电路控制装置,还包括与所述电路控制装置相连的振动部件,所述电路控制装置与所述振动部件的工作频率相同。8.根据权利要求7所述的振动器,其特征在于,所述振动部件包括两种型号的套袖式振动部件,其中一种型号适用于受训练者的四肢部位,另一种型号适用于受训练者的躯干部位。9.根据权利要求7所述的振动器,其特征在于,所述电路控制装置设置与控制盒内,所述控制盒的材料为塑料,所述塑料基底层的硬度大于其它部分的硬度。10.根据权利要求7所述的振动器,其特征在于,所述电路控制装置控制所述振动部件的工作频率在20Hz至50Hz之间,振幅在3mm至5mm之间。
【专利摘要】本发明提供了一种基于肌肉振动的电路控制装置和振动器。其中,该电路控制装置,包括:多谐振荡器,所述多谐振荡器包括频率调节开关,基于555定时器电路通过多个电阻器的阻值变化实现频率调节,用于调节上述多谐振荡器能够以多个不同的频率工作。本发明解决了相关技术中用于肌肉振动训练的设备的工作频率比较单一,无法适应不同部位的训练需求的问题,提升了振动训练的实用性,能够有效满足瘫痪等长期制动所致骨骼肌萎缩和老年骨骼肌丢失的防疗。
【IPC分类】A61H23/02
【公开号】CN105708675
【申请号】CN201610036615
【发明人】姜振宇, 杨忠, 张卓航, 解栋梁
【申请人】中国人民解放军第三军医大学第一附属医院
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月20日
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