一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及治疗仪领域，尤其涉及一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路。
【背景技术】
[0002]中低频治疗仪(简称治疗仪)由于能通过对电子电路的操作模拟中医针灸及推拿、按摩、敲打等多种动作，从而达到舒筋活血、迅速缓解疲劳、恢复肌体等功能，未来将广泛应用于家庭医疗中。由于治疗仪依靠两块电极板输出正负脉冲，两块电极板需要紧贴人体皮肤，但由于种种原因，电极板容易松动，易致使两块电极板间不能有效形成回路，且当电极板与人体接触面积不足时，治疗仪相同的强度输出会使被治疗人员的感受存在较大的差别。
【实用新型内容】
[0003]为解决以上技术问题，本实用新型提出了一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，用于实时监测治疗仪电极板的连接情况。
[0004]本实用新型的技术方案为:
[0005]一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，其特征在于，包括采样电路、线性光耦电压传递电路、整流电路、平滑滤波电路、低通滤波电路;采样电路，用于采集外部治疗仪电极板输出回路电压，经采样电路采样后的电压经线性光耦电压传递电路、整流电路、平滑滤波电路、低通滤波电路后输出至外部的单片机控制器;整流电路用于对经线性光耦电压传递电路输出的交流波形整流输出；平滑滤波电路用于对整流电路输出的脉动电压进行平滑、滤波;低通滤波电路，用于滤除采样电压中的高频分量干扰。
[0006]优选地，采样电路为采样电阻RIN。
[0007]优选地，线性光耦电压传递电路，包括运算放大器U2、反馈电阻Rl和R2、线性光耦Ul;运算放大器U2其内部有两个运放U2A和U2B，其中反馈电阻Rl与运放U2A的同相端相连；运放U2A的输出端与线性光耦Ul的第2引脚相连，线性光耦Ul的第3引脚与运放U2A的同相端相连；线性光耦Ul的第6输出引脚与运放U2B的反相端相连，运放U2B上设置有负反馈电阻R2o
[0008]优选地，反馈电阻Rl的阻值等于反馈电阻R2的阻值。
[0009]优选地，整流电路由整流桥堆Dl构成。
[0010]优选地，平滑滤波电路由电容Cl构成。
[0011]优选地，在平滑滤波电路与低通滤波电路之间还设置有一限流电路，用于限制电路输出的电流。
[0012]优选地，所述限流电路由限流电阻R3构成。
[0013]通过采用以上技术方案，电路稳定可靠。通过线性光耦电压传递电路，可有效地对输出回路和采样回路进行光耦隔离;经光耦隔离后的信号先后进行整流、平滑、限流、低通滤波和保护电路，使输入至单片机控制器AD引脚的电压保持的同时，有效的降低了电流，防止针对单片机有较大的灌电流出现。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的电路图；
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。
[0016]如图1所示，采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，包括采样电路1、线性光耦电压传递电路2、整流电路3、平滑滤波电路4、限流电路5、低通滤波电路6、保护电路7;采样电路I用于采集外部治疗仪电极板输出回路电压，经采样电路I采样后的电压经线性光耦电压传递电路2、整流电路3进行整流形成脉动直流电压。平滑滤波电路4用于对整流电路输出的脉动电压进行平滑、滤波;低通滤波电路6，用于滤除采样电压中的高频分量干扰;外部治疗仪电极板输出回路信号先后经线性光耦电压传递电路进行光电隔离、整流电路整流、平滑滤波电路的平滑、限流电路限流、低通滤波电路滤波后输入至外部单片机控制器。
[0017]采样电路包括采样电阻RIN，采样电阻RIN串联入治疗仪电极板输出回路中，其两端电压用于当作采样电路的输入电压。
[0018]线性光耦电压传递电路，包括运算放大器U2、反馈电阻Rl和R2、线性光耦Ul;其中运算放大器U2采用单电源供电的LM358，其内部有两个运放U2A和U2B，采样电阻RIN与反馈电阻Rl串联后与运放U2A的同相端相连;运放U2A的输出端与线性光耦Ul的第2引脚相连，线性光耦Ul的第3引脚与运放U2A的同相端相连;线性光耦Ul的第6输出引脚与运放U2B的反相端相连，运放U2B上设置有负反馈电阻R2。
[0019]线性光耦Ul采用高精密线性光耦HCNR201，其与运算放大器U2、R1和R2构成电压传递电路，由于Rl = R2，则U2B端输出电压与U2A端输入电压一致。
[0020 ]整流电路由整流桥堆DI构成;整流桥堆DI采用SEP封装的2A桥堆2W10，用于交流波形整流输出。平滑滤波电路由平滑滤波电容Cl构成;平滑滤波电路Cl用于对整流输出的脉动电压进行平滑、滤波。限流电路由限流电阻R3构成;限流电阻R3用于对限制采样电路输出的电流。低通滤波电路由电阻R4和电容C2构成，用于滤除采样电压中的高频分量干扰。保护电路由两个反接的二极管D2和D3构成，用于对单片机控制器的AD引脚进行输入电压的正负电压保护。
[0021]该电路的RIN串联接入至治疗仪电极板的输出回路中，一旦治疗仪正常工作，则输出回路中有峰峰值150-220V间中频调制波形，Rl两端则形成一定电压的压降。该电压首先经过由HCNR201为核心构成的线性光耦传输电路，之后经由桥堆Dl进行整流形成脉动直流电压。该电压先经由Cl进行平滑滤波，再经Rl限流，之后在R4和C2构成的滤波电路滤波后，最后通过D2和D3的正反向保护后，输出至单片机控制器的PF4引脚。
[0022]当电极板回路构成时，单片机控制器将从PF4引脚采集到低于5V的直流电压；当电极板回路中无电压时，单片机控制器将从PF4引脚采集的电压接近于0V。根据此情况，可以有效判断电极板回路是否有效的形成。
[0023]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
【主权项】
1.一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，其特征在于，包括采样电路、线性光耦电压传递电路、整流电路、平滑滤波电路、低通滤波电路； 采样电路，用于采集外部治疗仪电极板输出回路电压，经采样电路采样后的电压经线性光耦电压传递电路、整流电路、平滑滤波电路、低通滤波电路后输出至外部的单片机控制器； 整流电路用于对经线性光耦电压传递电路输出的交流波形整流输出； 平滑滤波电路用于对整流电路输出的脉动电压进行平滑、滤波； 低通滤波电路，用于滤除采样电压中的高频分量干扰。2.根据权利要求1所述的一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，其特征在于，采样电路为采样电阻RIN。3.根据权利要求1所述的一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，其特征在于，线性光耦电压传递电路，包括运算放大器U2、反馈电阻Rl和R2、线性光耦Ul;运算放大器U2其内部有两个运放U2A和U2B，其中反馈电阻Rl与运放U2A的同相端相连;运放U2A的输出端与线性光耦Ul的第2引脚相连，线性光耦Ul的第3引脚与运放U2A的同相端相连;线性光耦Ul的第6输出引脚与运放U2B的反相端相连，运放U2B上设置有负反馈电阻R2。4.根据权利要求3所述的一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，其特征在于，反馈电阻Rl的阻值等于反馈电阻R2的阻值。5.根据权利要求1所述的一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，其特征在于，整流电路由整流桥堆Dl构成。6.根据权利要求1所述的一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，其特征在于，平滑滤波电路由电容Cl构成。7.根据权利要求1所述的一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，其特征在于，在平滑滤波电路与低通滤波电路之间还设置有一限流电路，用于限制电路输出的电流。8.根据权利要求7所述的一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，其特征在于，所述限流电路由限流电阻R3构成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用光耦隔离的中低频治疗仪的电压信号采样电路，其特征在于，包括采样电路、线性光耦电压传递电路、整流电路、平滑滤波电路、低通滤波电路；采样电路，用于采集外部治疗仪电极板输出回路电压，经采样电路采样后的电压经线性光耦电压传递电路、整流电路、平滑滤波电路、低通滤波电路后输出至外部的单片机控制器；整流电路用于对经线性光耦电压传递电路输出的交流波形整流输出；平滑滤波电路用于对整流电路输出的脉动电压进行平滑、滤波；低通滤波电路，用于滤除采样电压中的高频分量干扰。
【IPC分类】G01R19/00, G01R15/22
【公开号】CN205333721
【申请号】CN201620030360
【发明人】肖永军, 熊曾刚, 李纪平
【申请人】湖北工程学院
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月13日