用于立体动态干扰电治疗仪的控制方法及系统与流程

本发明涉及一种用于立体动态干扰电治疗仪的控制方法及系统，属于干扰电治疗仪。

背景技术：

1、随着经济的发展及老龄化的到来，康复越来越受到重视，电疗类产品作为一种基础的康复物理治疗类产品，一直是各医疗机构必备的一种治疗设备。

2、电疗类产品主要包括：

3、物理治疗：康复治疗的主体，它使用包括声、光、冷、热、电、力(运动和压力)等物理因子进行治疗，针对人体局部或全身性的功能障碍或病变，采用非侵入性、非药物性的治疗来恢复身体原有的生理功能。

4、电疗法：应用电流治疗疾病的方法。包括直流电疗法，低频电疗法、中频电疗法、高频电疗法。

5、动态干扰电治疗法：属于中频电疗法的一种，采用三路在三维空间流动的5000hz交流电互相叠加交叉形成立体动态干扰电流作用于人体治疗疾病的方法。

6、立体动态干扰电治疗仪主要采用电刺激的方式，对患处肌肉进行刺激，用于缓解疼痛，改善局部血液循环和促进炎症消散的作用。电刺激主要是通过设备发出一定强度的电流，作用到人体上，已实现相应的治疗作用。

7、例如，中国专利公告号cn212118761u，公开了一种立体动态干扰电治疗仪输出电流平衡调节系统，包括运放放大器u4d运放放大器u4d和运放放大器u6a，第一定值电阻r1和稳压二极管并联后和运放放大器u4d的正相端连接，所述运放放大器u4a的输出端连接有第二定值电阻r2，所述运放放大器u6a的输出端连接有第三定值电阻r3，所述第三路电阻和电位器vr2并联后与运放放大器u6a的负相连接，所述运放放大器u4a正相端分别并联有电容c1和电位器vr3，所述运放放大器u6a正相端分别并联有电容c2和电位器vr3；具有能够调节两路的输出电流平衡、保持电路稳定的优点，具有广阔的应用前景。

8、但是，存在以下缺点：

9、设备复杂度较高：使用了多个运放放大器、稳压二极管和电位器，这可能会使得设备的制造和维护变得更加复杂。

10、设备成本可能较高：由于使用了多个精密电子元件，这可能会导致设备的成本增加。

11、调节过程可能较为繁琐：在使用过程中，需要通过调节电位器vr3来实现运放放大器u4a正相输入端的阻抗和运放放大器u6a正相输入端电路的阻抗的调整，这可能会使得调节过程较为繁琐。

12、依赖于电子元件的性能：由于工作原理依赖于运放放大器、稳压二极管和电位器等电子元件的性能，因此如果这些元件的性能有所波动，可能会影响到整个设备的性能。

13、稳定性和可靠性问题：由于涉及到多个电子元件的配合，因此在实际应用中可能会遇到稳定性和可靠性方面的问题，例如元件的寿命、工作温度范围等。

14、占用空间较大：多个运放放大器、稳压二极管和电位器可能会导致整个设备的体积较大，对于某些对空间要求较高的应用场景可能不太适用。

15、抗干扰能力：由于电路中使用了多种电子元件，可能会受到外部电磁干扰的影响，这可能会对设备的性能产生一定的影响。

16、电源要求：如果所涉及的电路对电源稳定性要求较高，那么可能会限制其在一些电源条件较差的环境中的应用。

17、因此，需要提供一种有智能调节功能的立体动态干扰电治疗仪，能够满足基本的动态干扰电治疗的需求，同时具有电流自适应功能，当与病人接触的电极出现贴合不牢固，接触面积发生变化的情况下，能够自动调节刺激强度，当电极脱落时，能够自动停机告警。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于立体动态干扰电治疗仪的控制方法及系统，能够满足基本的动态干扰电治疗的需求，同时具有电流自适应功能。

2、本发明所述的一种用于立体动态干扰电治疗仪的控制方法，包括恒流模式和恒压模式，所述恒流模式和恒压模式通过发生器进行切换，

3、所述恒流模式通过采样电阻实时检测电流，采样电阻检测到电流发生变化，通过pid运算得到结果，并迅速调整电流输出；

4、所述恒压模式通过电压采集模块实时检测电压，电压采集模块检测到电压发生变化，通过pid运算得到结果，并迅速调整电压输出。

5、所述恒流模式和恒压模式通过发生器进行切换，并通过电压和电流的实时检测，迅速调整电压和电流输出，能够满足基本的动态干扰电治疗的需求，同时具有电流自适应功能。

6、优选的，所述恒流模式和恒压模式均对调制波进行功率放大，将产生的功率流通过传输变压器耦合输出，在此过程中采样电阻将流过的电流转变成为电压信号，该信号经过放大调理后到微控制单元完成转换，转换后的数字量经过pid运算得到执行结果，该结果在数字模拟转换器上得到执行，实现对被调制波幅度的控制，从而实现恒压或恒流的控制。

7、优选的，所述采样电阻把流过电流转化为电压信号，放大芯片按照固定增益对该电压信号进行放大，偏置电阻为放大的电压信号提供一个正电压的偏置，电流峰值检波二极管和电流峰值检波电容配合实现电流信号的峰值检波；同时，电流带宽电阻与电流宽带电容并联提高带宽后，电流输出芯片输出至微控制单元完成对电流的采样。

8、优选的，所述放大芯片的输出连接电压采集模块，通过电压峰值检波二极管和电压峰值检波电容配合实现电压峰值检波，同时，电流带宽电阻与电流带宽电容并联提高带宽后，电压信号在两个分压电阻之间进行分压，分压后的信号经过电流输出芯片构成的跟随器等比例放大后，输出至微控制单元完成对电压的采样。

9、优选的，所述采样电阻采用原边采样。

10、优选的，所述发生器处于恒压模式中时，发生器通过检测电流大小，与设定的空载电流阈值相比较，当实际电流小于阈值时，判定发生电极脱落，关闭输出并报警。

11、优选的，所述发生器处于恒流模式时，电极脱落后将导致阻抗变得很大，由于恒流的特点将使得输出电压超过设定的输出电压上限，当电压检测电路检测到输出电压超过设定的电压上限时，判定发生电极脱落，关闭输出并报警。

12、优选的，所述发生器作为微控制单元的从机，微控制单元实现多路发生器从机的命令下发及运行状态监控；同时，通过同步时钟信号来作为触发源，触发多路发生器的各通道之间同步工作。

13、优选的，所述微控制单元设置带电可擦可编程只读存储器。

14、本发明所述的一种用于立体动态干扰电治疗仪的控制系统，应用于上述的一种用于立体动态干扰电治疗仪的控制方法，包括变压器耦合输出单元、功率放大单元、电压电流控制单元、pid控制单元、调制单元、被调制波发生器单元、载波发生单元、恒流控制单元、恒压控制单元、发生器和微控制单元，

15、变压器耦合输出单元：用于输出恒压或恒流至接触电极；

16、功率放大单元：用于对调制波进行功率放大；

17、电压电流控制单元：用于采样电压和电流信号；

18、pid控制单元：用于经过pid运算得到执行结果；

19、调制单元：用于对采样信号进行调制；

20、被调制波发生器单元：用于执行经过pid运算得到的恒压控制执行结果；

21、载波发生单元：用于执行经过pid运算得到的恒流控制执行结果；

22、恒流控制单元：用于恒流控制；

23、恒压控制单元：用于恒压控制；

24、发生器:用于切换恒流模式和恒压模式；

25、微控制单元:用于控制变压器耦合输出单元、功率放大单元、电压电流控制单元、pid控制单元、调制单元、被调制波发生器单元、载波发生单元、恒流控制单元、恒压控制单元和发生器的运行，以实现恒流模式和恒压模式。

26、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

27、本发明的用于立体动态干扰电治疗仪的控制方法及系统，能够满足基本的动态干扰电治疗的需求，同时具有电流自适应功能；当与病人接触的电极出现贴合不牢固，接触面积发生变化的情况下，能够自动调节刺激强度，当电极脱落时，能够自动停机告警。