一种扫频波谱能量仪的制作方法

本发明涉及医学治疗仪器，尤其涉及一种扫频波谱能量仪。

背景技术：

目前，医疗上用频谱电流对人体的经络、穴位进行刺激、按摩达到某些疾病引起的疼痛治疗的仪器不好啊，但是这些治疗仪或能量仪不论是低频、中频、单频均是产生一种脉冲波，所以是不稳定的时高时低的信号，信号过高时可能使病人有一种刺激刺痛不舒适感，而过低时治疗又达不到效果；而且，这些治疗仪或能量仪功耗大、效率低、稳定性差的缺点，且电路复杂、成本高、体积大等缺点。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种扫频波谱能量仪，其提供了一种能够在电流以及电压控制的安全标准的范围内，对人体治疗时更加舒适。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

本发明提供了一种扫频波谱能量仪，包括电源电路、主控芯片电路、复位电路、电压输出控制电路、自锁电路、电流检测电路和电压输出电路，所述电源电路为主控芯片电路、复位电路、电压输出控制电路、自锁电路、电流检测电路以及电压输出电路供电；

所述电源电路的输出端通过电压输出控制电路连接至电压输出电路，用于将电源电路产生的多路交流信号通过电压输出控制电路传送至电压输出电路进行输出；

所述主控芯片电路的第一信号输出端连接至电压输出控制电路的第一控制端，用于将由主控芯片电路输入的控制信号控制电压输出控制电路选择其中一路交流信号向电压输出电路进行输出；

所述电压输出电路的输出端依次经电流检测电路和自锁电路连接至电压输出控制电路的第二控制端，用于在电流检测电路检测到电压输出电路的电流大于限定阈值时通过自锁电路关断所述电压输出控制电路；

所述自锁电路完成自锁功能，直至主控芯片电路的第二信号输出端通过复位电路向自锁电路的控制端发送一解锁信号方可完成解锁。

优选地，所述电源电路包括市电、变压器以及整流桥BR1、电容C3、电容C1、电解电容E2、电解电容E3、二极管D5、电感L1和电压调节器U3；

其中，所述市电经变压器变压后产生一路第一交流信号和多路第二交流信号；所述多路第二交流信号通过电压输出控制电路由电压输出电路输出，所述第一交流信号连接至整流桥BR1的输入端，所述电压调节器U3输入端与整流桥BR1的输出端连接，所述电压调节器U3的输出端形成供电电压源，为主控芯片电路、复位电路、电压输出控制电路、自锁电路、电流检测电路以及电压输出电路供电；

所述电解电容E3的正极以及电容C3的一端均连接至整流桥BR1的输出端，电解电容E3的负极以及电容C3的另一端均接地；所述电解电容E2的正极以及电容C1的一端均连接至电压调节器U3的输出端，电解电容E2的负极以及电容C1的另一端均接地；所述电感L1的两端分别连接于电压调节器U3的输出端和电压调节器U3的反馈端；所述二极管D5的阳极接地，二极管D5的阴极连接于电压调节器U3的反馈端和电感L1之间。

优选地，所述由主控芯片电路包括主控器、按键、显示屏以及蜂鸣器，所述按键连接至主控器的输入端，用于使主控器的第一信号输出端和第二信号输出端分别产生第一信号和第二信号，所述显示屏以及蜂鸣器均与主控器连接，分别用于信息显示以及过流报警。

优选地，所述电压输出控制电路包括多个第一控制三极管、多个第一继电器以及一逻辑缓冲器，所述第一控制三极管和第一继电器的数量均与第二交流信号的数量相同且一一对应，所述第一信号输出端的数量也与第二交流信号的数量对应，每个第一控制三极管的基极与其对应的第一信号输出端相连，每个第一控制三极管的集电极连接至逻辑缓冲器相应的输入端口，每个第一控制三极管的发射极均连接至自锁电路的输出端；每个继电器都包括动触点、第一静触点、线圈和第二静触点，逻辑缓冲器相应的输出端口通过对应的第一继电器的线圈后连接至供电电压源，每个第一继电器的动触点分别连接于对应的第二交流信号，第二静触点均连接至电压输出电路。

优选地，所述第二交流信号为五路输出，分别为输出220V、180V、120V、60V和30V交流信号。

优选地，所述电压输出控制电路进一步包括档位调节电路，所述档位调节电路包括三极管Q6、三极管Q7、第二继电器和第三继电器，所述主控器还设有产生第三信号的第三信号输出端和产生第四信号的第四信号输出端，所述三极管Q6和三极管Q7的基极分别连接至第三信号输出端和第四信号输出端；所述三极管Q6的集电极通过逻辑缓冲器以及第二继电器的线圈后连接至供电电压源，所述三极管Q7的集电极通过逻辑缓冲器以及第三继电器的线圈后连接至供电电压源；所述三极管Q6和三极管Q7的发射极连接至供电电压源，第二继电器的动触点连接至每个第一继电器的第二静触点，第二继电器的第一静触点连接至电压输出电路；第二继电器的第二静触点连接至第三继电器的动触点，第三继电器的第一静触点和第二静触点分别通过电阻R2和电阻R3连接至电压输出电路。

优选地，所述电流检测电路包括整流桥BR2、电解电容E1、电阻R1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和滑动变阻器W1，所述整流桥BR2的输入端连接至电压输出电路，所述电解电容E1的正极以及电阻R1的一端均连接至整流桥BR2的输出端，电解电容E1的负极以及电阻R1的另一端接地；所述整流桥BR2的输出端依次通过电阻R4和电阻R5后接地，并且整流桥BR2的输出端还依次通过电阻R6、电阻R7和滑动变阻器W1后接地，所述自锁电路的输入端连接于电阻R4和电阻R5之间，所述电阻R6和电阻R7之间还通过一连接线通过主控器连接至显示屏，用于在显示屏中显示所述电流采样信号。

优选地，所述自锁电路包括比较器U1A、比较器U1B、三极管Q8、三极管Q9、电阻R10、电阻R12、电阻R14以及电阻R15，所述比较器U1B的正相输入端连接于电阻R4和电阻R5之间，所述比较器U1A的反相输入端和比较器U1B的反相输入端相连接，所述比较器U1A的正相输入端连接至复位电路的输出端，所述供电电压源依次通过电阻R15和电阻R14后接地，所述比较器U1A的负输入端连接于电阻R15和电阻R14之间，所述三极管Q8的发射极连接至供电电压源，所述三极管Q8的基极通过电阻R17连接于比较器U1A的输出端，所述三极管Q8的集电极通过电阻R10连接至比较器U1B的正相输入端，所述三极管Q9的发射极连接至供电电压源，所述三极管Q9的基极通过电阻R12连接至比较器U1B的输出端，所述三极管Q9的集电极连接至第一控制三极管的发射极，同时，该三极管Q9的集电极还连接至比较器U1A的正相输入端以实现自锁；所述比较器U1B的输出端还连接至主控器，用于将自锁电路是否处于自锁状态发送至主控器。

优选地，所述复位电路包括三极管Q18、电阻R30和电阻R31，所述三极管Q18的基极通过电阻R31连接至第二信号输出端，所述三极管Q18的发射极连接至供电电压源，所述电阻R30的两端分别连接至三极管Q18的发射极和基极，所述三极管Q18的集电极连接至比较器U1A的正输入端。

优选地，所述比较器U1A、比较器U1B的型号均为LM393；三极管Q8、三极管Q9、三极管Q18的型号均为C9012；整流桥BR1的型号为RS807；整流桥BR2的型号为DB106；逻辑缓冲器的型号为ULA2003；电压调节器U3的型号LM2596。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明能够自动将电流以及电压控制在安全标准范围内，从而达到人体在治疗过程中的舒适度。

附图说明

图1为本发明提供的扫频波谱能量仪的电路模块示意图；

图2为本发明提供一实施例的电路原理连接图；

图3为本发明提供的电源电路的电路示意图；

图4为本发明提供一实施例的电路示意图之一；

图5为图4中B的放大示意图；

图6为图4中A的放大示意图；

图7为本发明提供的主控芯片电路与复位电路的电路示意图；

图8为本发明提供的复位电路的电路示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1至8所示，本发明提供了一种扫频波谱能量仪，其包括电源电路、主控芯片电路、复位电路、电压输出控制电路、自锁电路、电流检测电路和电压输出电路。所述主控芯片电路、复位电路、电压输出控制电路、电压输出电路、自锁电路、电流检测电路分别与电源电路电性连接，也即是电源电路提供了电源，其用于将变压器输出的8V交流电转换为5V/1A的直流电，从而给整个扫频波谱能量仪供电。

所述电源电路的输出端通过电压输出控制电路连接至电压输出电路，用于将电源电路产生的多路交流信号通过电压输出控制电路传送至电压输出电路进行输出；

所述主控芯片电路的第一信号输出端连接至电压输出控制电路的第一控制端，用于将由主控芯片电路输入的控制信号控制电压输出控制电路选择其中一路交流信号向电压输出电路进行输出；

所述电压输出电路的输出端依次经电流检测电路和自锁电路连接至电压输出控制电路的第二控制端，用于在电流检测电路检测到电压输出电路的电流大于限定阈值时通过自锁电路关断所述电压输出控制电路；

所述自锁电路完成自锁功能，直至主控芯片电路的第二信号输出端通过复位电路向自锁电路的控制端发送一解锁信号方可完成解锁。

所述电源电路包括市电、变压器、整流桥BR1、电容C3、电容C1、电解电容E2、电解电容E3、二极管D5、电感L1、电压调节器U3以及接线端子J2。

其中，所述市电经变压器变压后产生一路第一交流信号和多路第二交流信号；所述多路第二交流信号通过电压输出控制电路由电压输出电路输出，所述第一交流信号还通过接线端子J2连接至整流桥BR1的输入端，所述电压调节器U3的输入端与整流桥BR1的输出端连接，所述电压调节器U3的输出端形成供电电压源，为主控芯片电路、复位电路、电压输出控制电路、自锁电路、电流检测电路以及电压输出电路供电。

所述电解电容E3的正极以及电容C3的一端均连接至整流桥BR1的输出端，电解电容E3的负极以及电容C3的另一端均接地；所述电解电容E2的正极以及电容C1的一端均连接至电压调节器U3的输出端(端口2)，电解电容E2的负极以及电容C1的另一端均接地；所述电感L1的两端分别连接于电压调节器U3的输出端(端口2)和电压调节器U3的反馈端(端口4)；所述二极管D5的阳极接地，二极管D5的阴极连接于电压调节器U3的反馈端和电感L1之间。所述整流桥BR1的型号为RS807，所述电压调节器U3的型号为LM2596。还包括接线端子J5，该接线端子J5与电压调节器U3的输出端连接，用于输出电源。

所述主控芯片电路包括主控器、若干个按键、显示屏以及蜂鸣器，每个按键连接到对应的主控器的输入端，用于使得主控器的第一信号输出端和第二信号输出端分别产生第一信号和第二信号。所述显示屏以及蜂鸣器均与主控器连接，分别用于信息显示以及过流报警。另外，该主控器还设有第三信号输出端和第四信号输出端，分别用于产生第三信号和第四信号。

具体地，包括一单片机IC1、按键KE1到KE8、蜂鸣器电路和显示电路LED1至LED3以及若干个发光二极管该主控芯片电路用于接收能量仪上的按键KE1至KE8的输入信号，以及控制能量仪上的LED灯、发光二极管工作，从而在显示屏上显示时间、功能等信息。所述单片机IC1的型号为STC12C5A60S2。

该单片机IC1通过对应输入端与八个按键KE1、KE2、KE3、KE4、KE5、KE6、KE7、KE8电性连接，用于接收能量仪上八个按键开关的输入。单片机IC1通过对应的输出端控制LED1、LED2、LED3以及4个发光二极管。该单片机IC1通过三极管Q11、三极管Q12控制LED1的显示；通过三极管Q13、三极管Q14控制LED2的显示；通过三级管Q15控制LED3的显示；通过Q16来控制四个发光二极管的显示，从而可以在扫频波谱能量仪的显示屏上显示对应的时间、功能、操作、电压值、电流值等。所述单片机IC1还通过三极管Q17与蜂鸣器电路连接，用于控制蜂鸣器的工作。所述三极管Q11到Q17的型号均为C9102。该单片机IC1分别通过第一信号输出端、第二信号输出端、第三信号输出端、第四信号输出端分别与接线端子J0对应的端口连接，也即是第一信号输出端与接线端子J0的端口2-6连接，第二信号输出端与接线端子J0的端口1连接，第三信号输出端与接线端子J0的端口8连接，第四信号输出端与接线端子J0的端口9连接。

所述蜂鸣器电路包括蜂鸣器、三极管Q17、电解电容E1、电解电容E4、二极管D1、电解电容E5、接线端子J1和电容C9。其中，三极管Q17的发射极与三极管Q11至Q16的发射极连接，三极管Q17的基极与电感连接，三极管Q17的集电极与蜂鸣器的一端连接，三极管Q17的集电极还通过电解电容E4接地，蜂鸣器的另一端也接地。三极管Q17的发射极还通过电解电容E1接地、三极管Q17的发射极还通过电解电容E5接地、三极管Q17的发射极还通过电容C9接地、三极管Q17的发射极还通过电容C10接地。三极管Q17的发射极还与接线端子J1的端口1连接，二极管D1的两端分别与接线端子J1的端口对应连接。另外，所述接线端子J1与接线端子J5连接，用于接入电源。

所述电压输出控制电路包括多个第一控制三极管、多个第一继电器以及一逻辑缓冲器，所述第一控制三极管和第一继电器的数量均与第二交流信号的数量相同且一一对应，所述第一信号输出端的数量也与第二交流信号的数量对应，每个第一控制三极管的基极与其对应的第一信号输出端相连，每个第一控制三极管的集电极连接至逻辑缓冲器相应的输入端口，每个第一控制三极管的发射极均连接至自锁电路的输出端；逻辑缓冲器相应的输出端口通过对应的第一继电器的线圈后连接至供电电压源，每个第一继电器的常开开关的一端连接于对应的第二交流信号，另一端连接至电压输出电路。

具体地，其中第一控制三极管分别为三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4以及三极管Q5，逻辑缓冲器记为U2。另外，该电压输出控制电路还包括接线端子J6，该接线端子J6与主控芯片电路的接线端子J0对应连接。也即是接线端子J6的端口1到10分别与接线端子J0的端口1到10对应连接；接线端子J6的端口2-6分别与对应的第一信号输出端连接，接线端子J6的端口1与第二信号输出端连接，接线端子J6的端口8与第三信号输出端连接，接线端子J6的端口9与第四信号输出端连接。

其中，三极管Q1的集电极、三极管Q2的集电极、三极管Q3的集电极、三极管Q4的集电极、三极管Q5的集电极分别与逻辑缓冲器U2对应的输入端连接；三极管Q1的发射极、三极管Q2的发射极、三极管Q3的发射极、三极管Q4的发射极、三极管Q5的发射极均与自锁电路的输出端电性连接；三极管Q1的基极、三极管Q2的基极、三极管Q3的基极、三极管Q4的基极、三极管Q5的基极分别与接线端子J6对应连接，也即是与第一信号输出端对应连接。

每个继电器的常开开关的一端连接与对应的第二交流信号、另一端连接至电压输出电路。其中，第一继电器分别为继电器K1、继电器K2、继电器K3、继电器K4以及继电器K5。每个继电器均包括动触点、第一静触点、第二静触点以及线圈。继电器K1的动触点、继电器K2的动触点、继电器K3的动触点、继电器K4的动触点、继电器K5的动触点分别接入对应的第二交流信号，也即是接线端子J3对应连接。继电器K1的线圈、继电器K2的线圈、继电器K3的线圈、继电器K4的线圈、继电器K5的线圈分别与逻辑缓冲U2对应的输出端连接；继电器K1的第一静触点、继电器K2的第一静触点、继电器K3的第一静触点、继电器K4的第一静触点、继电器K5的第一静触点均与电压输出电路连接，用于输出对应的电压。另外，第二交流信号为五路输出，分别为220V、180V、120V、60V和30V交流信号。也即是，继电器K1输出电压为30V；继电器K2输出电压为60V；继电器K3输出电压为120V；继电器K4输出电压为180V；继电器K5输出电压为220V。

进一步，所述电压输出控制电路还包括档位调节电路，其包括三极管Q6、三极管Q7、继电器K6、继电器K7、电阻R2和电阻R3，三极管Q6的基极，与接线端子J6的端口7连接，也即是与第三信号输出端连接；三极管Q7的基极，与接线端子J6的端口8连接，也即是与第四信号输出端连接。三极管Q6的发射极、三极管Q7的发射极均与供电电压源连接，所述三极管Q6的集电极、所述三极管Q7的集电极与逻辑缓冲器U2对应的输入端连接。

继电器K6的动触点连接至继电器K1的第二静触点、继电器K2的第二静触点、继电器K3的第二静触点、继电器K4的第二静触点以及继电器K5的第二静触点。继电器K6的第一静触点与电压输出电路电性连接、继电器K6的第二静触点与继电器K7的动触点连接；继电器K7的第一静触点通过电阻R2、第二静触点通过电阻R3均与电压输出电路电性连接。

在工作时，当继电器K6的动触点与第一静触点连接时，该电压输出电路输出的电压分别为30V、60V、120V、180V以及220V之间的任意一项电压值。当继电器K6的动触点与第二静触点连接时，该电压输出电路输出的电压为可调节电压值。

而电压输出电路包括接线端子J4，该接线端子J4与外部电极输出连接，比如连接探针等，可以对用户进行针灸等。

比如，继电器K6的第一静触点与接线端子J4的端口2连接，继电器K7的第一静触点、第二静触点分别通过对应的电阻与接线端子J4的端口2连接。

优选地，所述逻辑缓冲器U2的型号为ULA2003。三极管Q1至Q7的型号为C9012。

所述电流检测电路包括整流桥BR2、电解电容E1、电阻R1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7以及滑动变阻器W1，所述整流桥BR2的输入端连接至电压输出电路，也即是接线端子J4。所述电解电容E1的正极以及电阻R1的一端均连接至整流桥BR2的输出端，电解电容E1的负极以及电阻R1的另一端接地。所述整流桥BR2的输出端依次通过电阻R4和电阻R5后接地，并且整流桥BR2的输出端还依次通过电阻R6、电阻R7和滑动变阻器W1后接地，所述自锁电路的输入端连接于电阻R4和电阻R5之间，所述电阻R6和电阻R7之间还通过一连接线通过主控器连接至显示屏，用于在显示屏中显示所述电流采样信号，比如所述电阻R6和电阻R7之间与接线端子J6的端口9连接，又接线端子J6的端口9与接线端子J0的端口9对应连接、接线端子J0与单片机IC1对应的端口连接，从而可通过单片机IC1将获取到的电流值或电压值通过显示屏显示出来。优选地，所述整流桥BR2的型号为DB106。

所述自锁电路包括三极管Q8、三极管Q9、比较器U1A、比较器U1B、电阻R14、电阻R15和二极管D3，比较器U1B的正相输入端通过二极管D3连接于电流检测电路的电阻R4和电阻R5之间，比较器U1B的反相输入端与比较器U1A的反相输入端连接，比较器U1A的正相输入端与复位电路的输出端，也即是与接线端子J0的端口连接，从而与复位电路的输出端连接。

所述供电电压源依次通过电阻R15和电阻R14后接地，所述比较器U1A的反相输入端连接于电阻R15和电阻R14之间，所述三极管Q9的发射极连接至供电电压源，所述三极管Q9的基极通过电阻R17连接于比较器U1A的输出端，所述三极管Q9的集电极通过电阻R10连接至比较器U1B的正相输入端，所述三极管Q8的发射极连接至供电电压源，所述三极管Q8的基极通过电阻R12连接至比较器U1B的输出端，所述三极管Q8的集电极连接至电压输出控制电路的三极管Q1至Q5的发射极，同时，该三极管Q8的集电极还连接至比较器U1A的正相输入端从而实现自锁功能。

在工作时，当比较器U1B正相输入端的电压大于反相输入端的电压时，则三极管Q8的发射极与集电极处于截止状态，从而使得电压输出控制电路的三极管Q1至Q5停止工作。所述三极管Q8、Q9的型号均为C9012；所述比较器U1A、比较器U1B的型号均为LM393。

在进行自锁时，电流检测电路检测到的电压输出电路的电压值时，然后经过二极管D3进入到比较器U1B的正相输入端。当比较器U1B的正相输入端的电压(也即是电流检测电路所检测到的电压值)大于比较器U1B的反相输入端的电压值时，三极管Q8处于截止状态，从而使得电压输出控制电路中的三极管Q1至Q5的发射极均处于低电平。又三极管Q8的集电极还与比较器U1A的正相输入端连接，三极管Q8处于截止状态时，三极管Q8的集电极处于低电平，U1A的正相输入端的电压值小于反向输入端的电压值，则比较器U1A的输出端输出低电平，三极管Q9处于导通状态，从而使得比较器U1B的正相输入端的电压一直高于反相输入端的电压，从而使得自锁电路处于自锁的状态，这样扫频波谱能量仪就不工作，从而保证了用户的使用安全。

所述复位电路包括三极管Q18、电阻R30和电阻R31，所述三极管Q18的发射极与供电电压源电性连接。所述三极管Q18的基极通过电阻R31连接至第二信号输出端，也即是单片机IC1的引脚29连接。所述电阻R30的两端分别连接至三极管Q18的发射极和基极。所述三极管Q18的集电极连接至比较器U1A的正相输入端，也即是三极管Q18的集电极与接线端子J0的端口1连接，又接线端子J0的端口1与接线端子J6的端口1对应连接，接线端子J6的端口1与比较器U1A的正相输入端连接，从而可通过复位电路将自锁电路的自锁状态解除。所述三极管Q18的型号为C9012。

当用户按下相应的复位键时，单片机IC1的引脚29处于低电平，从而使得三极管Q18处于导通状态，也即是接线端子J0的端口1处于高电平，从而使得接线端口J6的端口1处于高电平，也即是自锁电路的比较器U1A的正相输入端处于高电平，三极管Q9处于截止状态，则比较器U1B的正相输入端处于低电平，也即是比较器U1B的正相输入端的电压小于反向输入端的电压时，比较器U1B的输出端输出低电平，从而使得三极管Q8处于导通状态，也即是对应的电压输出控制电路中的三极管Q1至三极管Q5的发射极处于高电平，从而使得电压输出控制电路工作，向电压输出电路输出对应的电压。

另外，对于本发明，主控芯片电路的接线端子J0与电压输出控制电路J6的端口是一一对应的，电源电路的接线端子J5与蜂鸣器电路的接线端子J1的端口对应连接。比如，主控芯片电路可通过单片机IC1对应的引脚与接线端子J0的端口9连接，而接线端子J6的端口9又连接于与电流检测电路中电阻R6和电阻R7之间从而可获取电流检测电路中的经过电阻R6和电阻R7之间的电压值，并将该电压值通过对应的显示屏上显示出来。

通过本发明可为用户提供的能量为正弦波，其电流及电压均能够控制在安全标准的范围内，从而达到人体在治疗过程中的舒适度。本发明可用于治疗风湿性关节炎、腰肌劳损、颈椎增生、骨质增生、筋膜炎、肩周炎、神经痛、陈旧性挫伤、坐骨神经痛等病变，其最大特点是改善、修复组织微循环、提高机体免疫功能，增强人体组织细胞的活性及代谢功能，达到预防病变，治疗病变和养生的目的。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。