专利名称：高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于高压微小电流的检测，进而进行设备的过流保护的检 测装置，具体涉及一种高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置。
技术背景治疗仪通常输出数千伏至是数万伏的50Hz交流高压，其中一端接大地或电源线 上，另一端接坐(卧)式效应器(用于产生电场的绝缘电极)，利用产生的高压电场对患者 进行治疗。为了保障患者的生命安全和治疗仪的安全，目前，都采用在输出回路中串入几兆 欧至十几兆欧的电阻进行限流，这种方法会带来三个方面的问题首先，限流电阻上会产生较大的电压降，有时达到1-3千伏，使输出电压降低，影 响治疗效果；其次，当负载较重时，如环境潮湿、患者与地绝缘不好、多人同时使用等，治疗仪的 输出电流较大，限流电阻发热严重，可能造成治疗仪的损坏或寿命降低；最后，也是最大的缺陷，如果坐(卧)式效应器破损或者患者触摸到高压输出端 子，患者很可能触电，治疗仪不会切断高压输出，仅靠电限流电阻不能起到足够的保护作用
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置，它能够 串入高压输出回路中，检测出微小电流(0. 2mA-2mA)，通过光电耦合器向控制器输出电流波 形，并实现高压回路与控制器之间的电气隔离，克服了现有的电场、电位治疗仪仅采用限流 电阻，容易发热损坏和过流后不能主动保护的缺陷。为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案在治疗仪高 压回路中接地或电源的一端直接(或者经过一个整流桥)串入一个取样电阻，高压回路电 流会在该取样电阻上产生电压降，该电压降再经过一个限流电阻施加到光电耦合器的输入 端，致使光电耦合器中的光信号与高压回路中的电流成线性关系。光电耦合器中NPN三 极管的发射极接控制器电源的地，而集电极通过一个上拉电阻连接控制器电源(通常为 +5V)，从而，光电耦合器输出的电压波形反映了高压回路的电流波形，并达到与高压回路的 电气隔离的目的。光电耦合器输出与控制器中的单片机A/D转换器引脚连接，单片机定时采集该信 号，计算一个周期内(20ms)信号的积分值，该积分值与高压回路中的电流值成正比关系。 当高压回路电流达到治疗仪所允许的最大电流值时，控制器将立刻切断高压输出，达到过 流保护的目的。本实用新型的有益效果是可以检测和控制治疗仪的输出电流，主动地保护治疗 仪和患者；减小或取消高压回路中的限流电阻，增强高压电场的输出强度，减少治疗仪发 热；结构简单。
图1为本实用新型的结构示意图，图2为具体实施方式
二的结构示意图，图3为具体实施方式
三的结构示意图，图4为具体实施方式
四的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一参照图1，本具体实施方式
采用以下技术方案它包含高压变压 器1、取样电阻2、限流电阻3、单向光电耦合器4、上拉电阻5和单片机6，高压变压器1与取 样电阻2串联，再接到地或电源的一端，限流电阻3与光电耦合器4的输入端串联，再并联 到取样电阻2的两端，上拉电阻5 —端与光电耦合器4输出NPN三极管的集电极连接，上拉 电阻5另一端接控制器中的+5V电源，光电耦合器4输出NPN三极管的发射极接控制器电 源地。光电耦合器4输出NPN三极管的集电极作为检测信号输出，可以检测高压回路中 的半波交流电流。取样电阻2和限流电阻3通常为几千欧，取样电阻2阻值选取既要保证回路电流 在其上产生的压降值大于光电耦合器4输入所需的最小阈值电压，又要阻值尽量小减少功 耗，限流电阻3阻值要保证在光电耦合器4不出现饱和现象。在治疗仪高压回路中接地或电源的一端直接(或者经过一个整流桥)串入取样电 阻2，高压回路电流会在该取样电阻2上产生电压降，该电压降再经过一个限流电阻3施加 到光电耦合器4的输入端，致使光电耦合器4中的光信号与高压回路中的电流成线性关系。 光电耦合器4中NPN三极管的发射极接控制器电源的地，而集电极通过一个上拉电阻连接 控制器电源(通常为+5V)，从而，光电耦合器4输出的电压波形反映了高压回路的电流波 形，并达到与高压回路的电气隔离的目的。光电耦合器4输出与控制器中的单片机A/D转换器引脚连接，单片机6定时采集 该信号，计算一个周期内(20ms)信号的积分值，该积分值与高压回路中的电流值成正比关 系。当高压回路电流达到治疗仪所允许的最大电流值时，控制器将立刻切断高压输出，达到 过流保护的目的。本具体实施方式
能够串入高压输出回路中，检测出微小电流(0. 2mA-2mA)，通过光 电耦合器向控制器输出电流波形，并实现高压回路与控制器之间的电气隔离，克服了现有 的电场、电位治疗仪仅采用限流电阻，容易发热损坏和过流后不能主动保护的缺陷，可以检 测和控制治疗仪的输出电流，主动地保护治疗仪和患者；减小或取消高压回路中的限流电 阻，增强高压电场的输出强度，减少治疗仪发热；结构简单。
具体实施方式
二 参照图2，本具体实施方式
与具体实施方式
一的不同之处在于 它还包含双向光电耦合器41，双向光电耦合器41取代单项光电耦合器4，其它组成和连接 关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三参照图3，本具体实施方式
与具体实施方式
二的不同之处在于 它还包含整流桥7，高压变压器1与整流桥7的交流端串联，整流桥7的直流端与取样电阻2并联，其它组成和连接关系与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
四参照图3，本具体实施方式
与具体实施方式
一的不同之处在于 它还包含整流桥7，高压变压器1与取样电阻2串联，整流桥7的交流端与取样电阻2并联， 限流电阻3与双向光电耦合器41的输入端串联，再并联到整流桥7的直流两端，其他组成 和连接关系与具体实施方式
一相同。
权利要求高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置，其特征在于它包含高压变压器(1)、取样电阻(2)、限流电阻(3)、单向光电耦合器(4)、上拉电阻(5)和单片机(6)，高压变压器(1)与取样电阻(2)串联，再接电源的一端，限流电阻(3)与光电耦合器(4)的输入端串联，再并联到取样电阻(2)的两端，上拉电阻(5)一端与光电耦合器(4)输出NPN三极管的集电极连接，上拉电阻(5)另一端接控制器中的+5V电源，光电耦合器(4)输出NPN三极管的发射极接控制器电源地。
2.根据权利要求1所述的高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置，其特征在于光电 耦合器(4)输出NPN三极管的集电极作为检测信号输出。
3.根据权利要求1所述的高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置，其特征在于它还 包含双向光电耦合器(41)。
4.根据权利要求1所述的高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置，其特征在于它还 包含整流桥(7)，高压变压器(1)与整流桥(7)的交流端串联，整流桥(7)的直流端与取样 电阻⑵并联。
5.根据权利要求1所述的高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置，其特征在于它还 包含整流桥(7)，高压变压器(1)与取样电阻(2)串联，整流桥(7)的交流端与取样电阻(2) 并联，限流电阻⑶与双向光电耦合器(41)的输入端串联，再并联到整流桥(7)的直流两端。
专利摘要高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置，它涉及一种适用于高压微小电流的检测，进而进行设备的过流保护的检测装置。它的高压变压器与取样电阻串联，再接电源的一端，限流电阻与光电耦合器的输入端串联，再并联到取样电阻的两端，上拉电阻一端与光电耦合器输出NPN三极管的集电极连接，上拉电阻另一端接控制器中的+5V电源，光电耦合器输出NPN三极管的发射极接控制器电源地。它能检测和控制治疗仪的输出电流，主动地保护治疗仪和患者；减小或取消高压回路中的限流电阻，增强高压电场的输出强度，减少治疗仪发热；结构简单。
文档编号H02H3/08GK201681118SQ20102020559
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者朱晓 申请人:朱晓