专利名称：一种电灸治疗仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电灸治疗仪，属电灸仪技术领域。
背景技术：
众所周知，在实际电灸过程中，准确控制温度有着重要的作用，可以加强血液循环、神经敏感度，可以利于附加药物的吸收。当前的电灸仪并不能够准确及时的控制温度，这表现在两方面:1、电灸仪探头缺乏良好的导热结构。现有的电灸仪有的只有加热片，没有传感器，这样容易造成过热和热损伤；有的具有加热片和传感器，但是其结构不是为了良好导热和控温优化的。2、有加热功能但没有冷却功能。现有的电灸仪不具有冷却和冷疗功能。当加热片加热到一定温度后不能根据需要迅速降温，一旦出现过热的情况，因为缺乏制冷机制，容易造成热损伤。有些病情治疗时，需要提供低于室温的冷疗，现有的电灸仪缺乏此功能。如专利号为01136833、实用新型名称为电灸仪的专利即属于此列。
发明内容为了解决现有的电灸仪不能良好控制温度的不足，本实用新型提供一种电灸治疗仪，实现加热制冷一体化、温度能自动控制并能同时显示温度的目的。本实用新型的解决技术方案如下:一种电灸治疗仪，包括微处理器(ARM)、五路H桥电路、五路电灸仪探头、键盘、液晶显示器和电源，其特征在于微处理器通过其接口分别和五路H桥电路、键盘和液晶显示器相连接；电灸仪探头内装有半导体制冷或加热片和温度传感器，五路H桥电路分别和五路电灸仪探头内的半导体制冷或加热片相连接以控制其加热制冷的通断状态；温度传感器连接到微处理器的接口上，通过和微处理器相连接的液晶显示器显示温度；键盘上带有数字按键和控制按键，控制按键包括启动、停止、设定温度功能按键，通过键盘上的数字按键和控制按键可以输入设定温度和启动、停止加热过程；电源分别和微处理器、五路H桥电路、五路电灸仪探头内的温度传感器、键盘及液晶显示器相连以为其供电；每路电灸仪探头包括外壳和探头固定金属块，其中外壳为圆筒形，其侧面带有电线孔，便于外壳内外的连接线经过；外壳前端带有凹槽，用于放置药物，后端内侧带有螺纹；外壳的前端内固定圆形金属导热垫片，金属导热垫片后面依次放置温度传感器、半导体制冷或加热片和散热垫片；探头固定金属块为圆柱形，其侧面带有和外壳后端内侧相适配的螺纹，其后端带有螺孔，探头固定金属块能够旋到外壳后端内对装在外壳内的温度传感器、半导体制冷或加热片和散热垫片进行旋紧固定，探头固定金属块上的螺孔用于整个电灸仪探头的固定；每路H桥电路包括6个功率三极管Q1-Q6、限流电阻和负载电阻，其中Q1、Q2、Q5和Q6是硅NPN三极管，Q3、Q4是硅PNP三极管，功率三极管Ql和Q3的射极相连作为kl点，功率三极管Ql和Q3的基极相连并和负载电阻Rl及功率三极管Q5的集电极相连；功率三极管Ql的集电极和负载电阻Rl的另一端相连并接到电源上，功率三极管Q5的基极经限流电阻R3和微处理器的端口 IOO接相连；功率三极管Q2和Q4的射极相连作为k2点，功率三极管Q2和Q4的基极相连并和负载电阻R2及功率三极管Q6的集电极相连；功率三极管Q2的集电极和负载电阻R2的另一端相连并接到电源上，功率三极管Q6的基极经限流电阻R4和微处理器的端口 IOl接相连，功率三极管Q3-Q4的集电极及功率三极管Q5-Q6的射极接地，kl、k2点分别连接到本路电灸仪探头内的半导体制冷或加热片的两端。所述的电灸仪探头的外壳由电木或硬质塑料制成。所述的微处理器型号为ARM-Cortex M3内核的工业级芯片LPC1768或LPC1769。所述的半导体制冷(热)片为2CM*2CM到4CM*4CM尺寸，电流IA到6A范围选择。所述的温度传感器为数字温度传感器，类型为DS18b20扁平钢头，长度2CM到4CM选择。本实用新型采用工业级ARM处理核芯片担当电灸仪微处理器，输出五组PWM控制信号，控制五路H桥，从而控制五路电灸仪探头上的半导体制冷或加热片的电源。H桥电路能够换向输出，因此可以控制每个半导体制冷或加热片加热、制冷(半导体制冷或加热片正接加热，反接制冷)。每个电灸仪探头都由一个半导体制冷或加热片和一个温度传感器封装而成。使用时，通过键盘的数字按键分别输入每个探头所设定的温度，微处理器控制脉宽调制信号PWM输出，从而控制每个半导体制冷或加热片的开关状态，控制其是否加热(制冷)和加热(制冷)速度，当温度即将达到设定值时，控制加热(制冷)停止，当温度又变化到允许波动范围之外时，继续启动加热(制冷)，这样就将温度保持在设定值上下一定的范围之内。温度传感器能够采集温度信号并且将温度信号数据通过单总线协议传输给ARM控制器。ARM控制器将设定的温度、实际温度和加热(制冷)状态分别显示在液晶显示器上。电灸仪探头外壳前端的凹槽内可以放置药剂，通过加热可以增强药剂的吸收效果从而达到对病人的治疗目的。一种上述电灸治疗仪中微处理器的工作方法，步骤如下:I)电灸治疗仪上电后，微处理器初始化液晶屏、温度传感器；2)微处理器扫描键盘，等待设定温度功能按键按下，设定温度功能按键按下后，微处理器读取数字按键的键值，作为设定的温度值保存到内存变量中，每一路的温度分别设定，当五路全部设定完成后，转入步骤3)；3)微处理器读出当前的室温，再根据每一路设定的温度，初始化定时计数器，输出五组脉宽调制信号PWM，启动每个电灸仪探头加热(制冷)；若设定温度高于室温则加热，设定温度低于室温则制冷；4)微处理器不断比较当前各路电灸仪探头采集回来的温度值，并和设定温度(保存到变量中的温度值)进行比较，如果它们的差值少于或等于2度，则停止加热(制冷)，如果当前采集回来的温度低于(高于)设定温度超过2度，则重新开启加热(制冷)过程；5)微处理器将各个电灸仪探头的当前采集回来的温度值和设定温度值分别显示在液晶屏上，以便监视；6)微处理器扫描键盘，若“停止”按键按下，则强制停止加热过程，转入下一步，若“启动”按键按下，则转入步骤1)，重新开始加热过程；[0022]7)电灸治疗仪工作结束。本实用新型使用微处理器控制五路电灸探头，并且通过液晶显示器显示治疗信息，通过PWM(脉宽调制)控制五路H桥电路，从而控制五路电灸仪探头的加热(制冷)状态。电灸仪探头采用半导体制冷或加热片和温度传感器封转而成，半导体制冷或加热片用来加热，温度传感器用来测定温度并且传送给ARM控制器实现闭环控制。温度可以通过输入设备来设定。本实用新型的有益效果是，使用半导体制冷或加热片作为加热、制冷装置，在产生相同的热量变化时功耗更低；通过数字温度传感器作为探测装置，准确度高，稳定性好；改进的电灸仪探头结构，使得热量通过外壳前端的凹槽传到放置其内的药剂，可提高治疗效果；温度测定准确，不易烫伤；为电灸仪提供一种可以多路加热控温的方案。
:图1为本实用新型电灸治疗仪的结构示意图。其中:1、液晶显不器,2、键盘,3、微处理器,4、电源,5、5路H桥电路,6、电灸仪探头。图2为本实用新型中其中一路H桥电路的电路图。其中:Q1-Q6是功率三极管，R3、R4是限流电阻，Rl、R2是Q5、Q6的负载电阻，kl、k2点接本路电灸仪探头的半导体制冷(热)片，100、IOl接微处理器数字端口。当100高电平、IOl低电平时，Q5导通、Q6截止，从而Q3、Q2导通，电流从k2流向kl，实现加热。当100低电平、IOl高电平时，Q5截止、Q6导通，从而Ql、Q4导通，电流从kl流向k2，实现制冷。图3为本实用新型中一路圆柱形电灸仪探头的截面结构示意图。其中:11、凹槽，(用于放置药物)12、金属导热垫片，13、温度传感器，14、半导体制冷或加热片，15、散热垫片，16、外壳，17、探头固定金属块，(用于固定外壳内部组件)18、螺孔，(用于固定整个电灸仪探头)19、电线孔。
具体实施方式
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以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不限于此。实施例:本实用新型实施例如图1-3所示，包括微处理器3、五路H桥电路5、五路电灸仪探头6、键盘2、液晶显示器I和电源4，其特征在于微处理器3通过其接口分别和五路H桥电路5、键盘2和液晶显示器I相连接；电灸仪探头6内装有半导体制冷或加热片14和温度传感器13，五路H桥电路5分别和五路电灸仪探头6内的半导体制冷或加热片14相连接以控制其加热制冷的通断状态；温度传感器13连接到微处理器3的接口上，通过和微处理器3相连接的液晶显示器I显示温度；键盘2上带有数字按键和控制按键，控制按键包括启动、停止、设定温度功能按键，通过键盘2上的数字按键和控制按键可以输入设定温度和启动、停止加热过程；电源4分别和微处理器3、五路H桥电路5、五路电灸仪探头6内的温度传感器13、键盘2及液晶显示器I相连以为其供电；每路电灸仪探头6包括外壳16和探头固定金属块17,其中外壳16为圆筒形,其侧面带有电线孔19，便于外壳16内外的连接线经过；外壳16前端带有凹槽11，用于放置药物，后端内侧带有螺纹；外壳16的前端内固定圆形金属导热垫片12，金属导热垫片后面依次放置温度传感器13、半导体制冷或加热片14和散热垫片15 ;探头固定金属块17为圆柱形，其侧面带有和外壳16后端内侧相适配的螺纹，其后端带有螺孔，探头固定金属块17能够旋到外壳16后端内对装在外壳16内的温度传感器13、半导体制冷或加热片14和散热垫片15进行旋紧固定，探头固定金属块17上的螺孔用于整个电灸仪探头6的固定；每路H桥电路包括6个功率三极管Q1-Q6、限流电阻和负载电阻，其中Q1、Q2、Q5和Q6是硅NPN三极管，Q3、Q4是硅PNP三极管，功率三极管Ql和Q3的射极相连作为kl点，功率三极管Ql和Q3的基极相连并和负载电阻Rl及功率三极管Q5的集电极相连；功率三极管Ql的集电极和负载电阻Rl的另一端相连并接到电源上，功率三极管Q5的基极经限流电阻R3和微处理器的端口 100接相连；功率三极管Q2和Q4的射极相连作为k2点，功率三极管Q2和Q4的基极相连并和负载电阻R2及功率三极管Q6的集电极相连；功率三极管Q2的集电极和负载电阻R2的另一端相连并接到电源上，功率三极管Q6的基极经限流电阻R4和微处理器的端口 IOl接相连，功率三极管Q3-Q4的集电极及功率三极管Q5-Q6的射极接地，kl、k2点分别连接到本路电灸仪探头6内的半导体制冷或加热片14的两端。所述的电灸仪探头6的外壳16由电木或硬质塑料制成。所述的微处理器3型号为ARM-Cortex M3内核的工业级芯片LPC1768或LPC1769。所述的半导体制冷或加热片为2CM*2CM到4CM*4CM尺寸，电流IA到6A范围选择。所述的温度传感器13为数字温度传感器，类型为DS18b20扁平钢头，长度2CM到4CM选择。
权利要求1.一种电灸治疗仪，包括微处理器、五路H桥电路、五路电灸仪探头、键盘、液晶显示器和电源，其特征在于微处理器通过其接口分别和五路H桥电路、键盘和液晶显示器相连接；电灸仪探头内装有半导体制冷或加热片和温度传感器，五路H桥电路分别和五路电灸仪探头内的半导体制冷或加热片相连接以控制其加热制冷的通断状态；温度传感器连接到微处理器的接口上，通过和微处理器相连接的液晶显示器显示温度；键盘上带有数字按键和控制按键，控制按键包括启动、停止、设定温度功能按键，通过键盘上的数字按键和控制按键可以输入设定温度和启动、停止加热过程；电源分别和微处理器、五路H桥电路、五路电灸仪探头内的温度传感器、键盘及液晶显示器相连以为其供电； 每路电灸仪探头包括外壳和探头固定金属块，其中外壳为圆筒形，其侧面带有电线孔，便于外壳内外的连接线经过；外壳前端带有凹槽，用于放置药物，后端内侧带有螺纹；外壳的前端内固定圆形金属导热垫片，金属导热垫片后面依次放置温度传感器、半导体制冷或加热片和散热垫片；探头固定金属块为圆柱形，其侧面带有和外壳后端内侧相适配的螺纹，其后端带有螺孔，探头固定金属块能够旋到外壳后端内对装在外壳内的温度传感器、半导体制冷或加热片和散热垫片进行旋紧固定，探头固定金属块上的螺孔用于整个电灸仪探头的固定； 每路H桥电路包括6个功率三极管Q1-Q6、限流电阻和负载电阻，其中Ql、Q2、Q5和Q6是硅NPN三极管，Q3、Q4是硅PNP三极管，功率三极管Ql和Q3的射极相连作为kl点，功率三极管Ql和Q3的基极相连并和负载电阻Rl及功率三极管Q5的集电极相连；功率三极管Ql的集电极和负载电阻Rl的另一端相连并接到电源上，功率三极管Q5的基极经限流电阻R3和微处理器的端口 IOO接相连；功率三极管Q2和Q4的射极相连作为k2点，功率三极管Q2和Q4的基极相连并和负载电阻R2及功率三极管Q6的集电极相连；功率三极管Q2的集电极和负载电阻R2的另一端相连并接到电源上，功率三极管Q6的基极经限流电阻R4和微处理器的端口 IOl接相连，功率三极管Q3-Q4的集电极及功率三极管Q5-Q6的射极接地，kl、k2点分别连接到本路电灸仪探头内的半导体制冷或加热片的两端。
2.如权利要求1所述的一种电灸治疗仪，其特征在于所述的电灸仪探头的外壳由电木或硬质塑料制成。
3.如权利要求1所述的一种电灸治疗仪，其特征在于所述的温度传感器为数字温度传感器。
4.如权利要求1所述的一种电灸治疗仪，其特征在于所述的微处理器型号为ARM-CortexM3内核的工业级芯片LPC1768或LPC1769。
专利摘要一种电灸治疗仪，属电灸仪技术领域，包括微处理器、H桥电路等，微处理器通过其接口分别和五路H桥电路、键盘和液晶显示器相连接；电灸仪探头内装有半导体制冷或加热片和温度传感器，五路H桥电路分别和五路电灸仪探头内的半导体制冷或加热片相连接；温度传感器连接到微处理器的接口上；电源分别和微处理器、五路H桥电路、五路电灸仪探头内的温度传感器、键盘及液晶显示器相连以为其供电；本实用新型使用半导体制冷或加热片，功耗低；使用数字温度传感器准确度高，稳定性好；改进的电灸仪探头结构使得热量通过外壳前端的凹槽传到放置其内的药剂，可提高治疗效果；温度测定准确，不易烫伤；为电灸仪提供一种可以多路加热控温的方案。
文档编号A61M37/00GK202951131SQ20122016803
公开日2013年5月29日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者王洪君, 赵子婴, 宋玉川, 孙超 申请人:山东大学