一种便携式低频强磁脉冲刺激仪的制作方法

本发明涉及低频强磁脉冲技术领域，具体涉及一种便携式低频强磁脉冲刺激仪。

背景技术：

如今在城市工作的人越来越多，在城市工作的人多数要呆在办公室里面，要长期坐在椅子上面对着电脑，这样长期的工作导致了许多严重的健康问题。比如骨质增生、腰酸背痛、颈椎病等等。由于一般的药物很难到达患处，因而亟待一个放松和缓解的仪器，其要满足方便和便携性的要求，让患者无需到某个特定的场所，自己在家里或者办公室就可以方便地操作。

在医疗应用上，磁场具有缓解疼痛、镇静解痉作用、消炎作用、刺激神经、以及消炎杀菌等多种作用。磁刺激技术是利用变化的磁场无接触地通过空间耦合入组织内部形成的感应点电流刺激组织细胞，从而引发细胞的动作电位，磁场越强效果越显著。然而，强磁场与极低温和超高压一样，被列为现代科学实验最重要的极端条件之一，因此现有强磁场治疗仪大多数是大型的机器，使用大面积的磁场对人体进行磁疗，患者需到某个特定的场所才可以治疗，不符合当前快节奏生活的要求。

技术实现要素：

本发明解决现有强磁场治疗仪因其体积大而不便于灵活使用的问题，提供一种便携式低频强磁脉冲刺激仪。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种便携式低频强磁脉冲刺激仪，主要由电源、倍压电路、电容组充电储能电路、晶闸管驱动电路、放电电路、漆包线圈、单片机控制电路、按键模块和显示模块组成；电源经由倍压电路连接电容组充电储能电路的输入端；电容组充电储能电路的输出端连接晶闸管驱动电路的输入端，晶闸管驱动电路的输出端经由放电电路连接漆包线圈；单片机控制电路的电压检测输入端连接电容组充电储能电路，单片机控制电路的可调脉冲输出端连接晶闸管驱动电路；按键模块的输出端连接单片机控制电路，显示模块的输入端连接单片机控制电路。

作为改进，所述便携式低频强磁脉冲刺激仪还进一步包括语音模块，该语音模块与单片机控制电路相连。

上述方案中，所述倍压电路由电阻r1、电容c1-c10和二极管d1-d9组成；二极管d1-d9依次串联；二极管d1的阳极与电源连接，二极管d9的阴极与电容组充电储能电路连接；电阻r1与电容c1串联后，一端连接二极管d1的阳极，另一端连接二极管d1的阴极；电容c2的一端连接二极管d1的阳极，另一端连接二极管d2的阴极；电容c3的一端连接二极管d2的阳极，另一端连接二极管d3的阴极；电容c4的一端连接二极管d3的阳极，另一端连接二极管d4的阴极；电容c5的一端连接二极管d4的阳极，另一端连接二极管d5的阴极；电容c6的一端连接二极管d5的阳极，另一端连接二极管d6的阴极；电容c7的一端连接二极管d6的阳极，另一端连接二极管d7的阴极；电容c8的一端连接二极管d7的阳极，另一端连接二极管d8的阴极；电容c9的一端连接二极管d8的阳极，另一端连接二极管d9的阴极；电容c10的一端连接二极管d9的阳极，另一端连接二极管d9的阴极。

与现有技术相比，本发明利用强磁窄脉冲在人体浅层产生感生电流刺激人体神经，达到刺激神经、缓解疼痛的治疗作用，并做到便携化。

附图说明

图1为一种便携式低频强磁脉冲刺激仪的原理框图。

图2为倍压电路的原理示意图。

具体实施方式

下面结合本发明具体实施例中的附图，对本发明的技术方案进行详细地描述。

一种便携式低频强磁脉冲刺激仪，如图1所示，主要由电源、倍压电路、电容组充电储能电路、晶闸管驱动电路、放电电路、漆包线圈、单片机控制电路、按键模块、显示模块和语音模块组成。其中电源、倍压电路、电容组充电储能电路、晶闸管驱动电路、放电电路、单片机控制电路、按键模块、显示模块和语音模块构成仪器的主体，一并设置在仪器的主壳体中。漆包线圈构成仪器的配件，其通过导线与仪器的主体连接。电源经由倍压电路连接电容组充电储能电路的输入端。电容组充电储能电路的输出端连接晶闸管驱动电路的输入端，晶闸管驱动电路的输出端经由放电电路连接漆包线圈。单片机控制电路的电压检测输入端连接电容组充电储能电路，单片机控制电路的可调脉冲输出端连接晶闸管驱动电路。按键模块的输出端连接单片机控制电路，显示模块的输入端连接单片机控制电路，语音模块与单片机控制电路相连。

在本实施例中，所述倍压电路为10倍压电路，其作用是将输入的电压放大10倍。倍压电路由电阻r1、电容c1-c10和二极管d1-d9组成。二极管d1-d9依次串联。二极管d1的阳极与电源连接，二极管d9的阴极与电容组充电储能电路连接。电阻r1与电容c1串联后，一端连接二极管d1的阳极，另一端连接二极管d1的阴极。电容c2的一端连接二极管d1的阳极，另一端连接二极管d2的阴极。电容c3的一端连接二极管d2的阳极，另一端连接二极管d3的阴极。电容c4的一端连接二极管d3的阳极，另一端连接二极管d4的阴极。电容c5的一端连接二极管d4的阳极，另一端连接二极管d5的阴极。电容c6的一端连接二极管d5的阳极，另一端连接二极管d6的阴极。电容c7的一端连接二极管d6的阳极，另一端连接二极管d7的阴极。电容c8的一端连接二极管d7的阳极，另一端连接二极管d8的阴极。电容c9的一端连接二极管d8的阳极，另一端连接二极管d9的阴极。电容c10的一端连接二极管d9的阳极，另一端连接二极管d9的阴极。参见图2。

电源、倍压电路、电容组充电储能电路、晶闸管驱动电路和放电电路组成仪器的高压电源部分。由于有效的磁场刺激需要很大的磁场强度，因此高压电源部分的输出的电压是kv级的，功率要求也很高，且需要基本体积小的特点。为此，本发明使用电容储能的方法，主要由交流电源，限流电阻，可控硅和电容器组成。便携式低频强磁脉冲刺激仪的电源供电电压是220v，系统输入220v交流电，使用10倍压电路升压至2000v左右，并把能量存储在电容组充电储能电路的大电容里面。通过单片机采集电容组充电储能电路的电容组两端的电压来判断当前的电量，当电容器的电压达到预定的电压(如电压大于2000v)时，使用单片机控制放电回路的晶闸管导通。使用单片机输出脉冲驱动晶闸管电路，实现电容组快速放电，瞬间的放电电流可以达到800a-3000a。由于在产生脉冲磁场时，脉冲电流的峰值很大，选用耐压3000v，电流有效值为1500a的可控硅作为放电电路。瞬间能量集中到漆包线圈上，同时可以产生0.1t-4t的束状的磁场，刺激频率为0.2hz-1hz，刺激脉冲宽度为40us-400us。

单片机控制电路、按键模块、显示模块和语音模块组成仪器的控制部分。单片机控制电路主要实现电压检测、电容充放电控制和脉冲控制。电压检测，即储能电容的电压可以达到2000v，因此需要电阻分压的方式对电压进行分压，把电压降到ad芯片能承受的电压范围。电容充放电控制，即电容器的充电受到两个条件的约束：①电容器所处的状态②看是否放电。为了保证充电回路与放电回路互不影响，充电时不能放电，放电时不能充电。如果电容器的电压大于2000，判断当前电容器的状态，并做好放电的工作。脉冲控制，即控制晶闸管驱动电路需要单片机产生脉冲，通过按键模块可以设置刺激仪的工作模式，不同的模式对应不同的脉冲周期和强度，也可以手动设置，刺激频率的设置范围为0.2hz-1hz。通过按键模块可以设置多种治疗模式：如定时模式，可以设置0-30分钟的工作时间；脉冲设置模式，可以设置脉冲时间和脉冲频率。通过语音模块，使用者可以获得更人性化的体验，刺激仪会温馨提醒切换下一个部位进行治疗，或者安全提示，保证使用者的安全。使用者也可以使用语音控制仪器，比如对仪器开关的控制，模式的切换。显示模块采用一个3.2寸lcd显示屏，上面有当前使用者的一些基本信息、当前模式的信息、脉冲的频率信息等，方便使用者了解当前的工作状态。

漆包线圈为仪器的治疗部分。考虑到在磁刺激技术中，载流线圈是非常重要的部件，线圈的参数设计决定了磁场空间分布以及工作中的温升问题。为此，在本实施例中，漆包线圈采用的是普通的圆形线圈，材质为漆包线，漆包线的直径为3mm，环绕总圈数为65圈，由此所形成的整个漆包线圈的直径为20cm，工作状态产生的磁感应强度为0.1t-4t。此外，漆包线圈的外部还包覆有亲肤的绝缘硅胶套。漆包线圈在控制部件的控制下，漆包线圈用于靠近人体治疗部位，对人体实施局部的磁疗。

在使用本刺激仪的时候，需要先接入220v市电，使用者需要把漆包线圈从刺激仪主机上取出来，打开主机上方的开关后，先检查仪器是否工作正常。通过按键设置仪器的工作模式，并把漆包线圈放置在需要治疗的部位，由于漆包线圈的外面已经做了绝缘处理，因此使用者可以直接把漆包线圈贴在皮肤上。如果需要语音模式，可以把工作模式设置为语音模式，使用语音对仪器进行控制。

需要说明的是，尽管以上本发明所述的实施例是说明性的，但这并非是对本发明的限制，因此本发明并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本发明原理的情况下，凡是本领域技术人员在本发明的启示下获得的其它实施方式，均视为在本发明的保护之内。