电动牵引床的制作方法

本技术的实施例涉及一种牵引装置，具体而言，涉及一种电动牵引床。

背景技术：

1、牵引床是专门用于牵引疗法的骨科器械，属于物理治疗，其主要是通过用合适力度牵拉骨骼或关节，使异常的骨骼或关节恢复正常形态，常用于骨折、椎间盘突出、关节脱位或错位等疾病，具有无创、效果显著使用方便等优点。由于不同患者所需要的牵引力度是不同的，如何根据患者情况调节牵引力度是一个技术问题。

2、授权公告号为cn104622550b的发明专利公开了一种用于全自动骨科牵引机器人的控制系统。其说明书第[0003]段公开有：“上述骨科辅助牵引装置的缺点是对患者手臂牵引所使用的力度不够精准”，由此可知，如何精准控制牵引力度是一个技术问题。其说明书第[0027]段公开有：所述第一驱动电路23与所述第一直流电机26之间接入第一电流采样电路24；所述第二驱动电路30与所述第二直流电机33之间接入第二电流采样电路31；由此可知，该专利技术是通过对电机电流进行采样来提高控制精度，但是没有公开“电流采样电路”的电路结构，同时也缺少对采样信号的处理。而且根据公开号为cn114123872a的发明申请的说法：基于采样电阻构建的电流采样电路会存在采样盲区，从而以导致电机的控制精度和稳定性下降。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种电动牵引床，对电机转速进行双路采样和信号处理，提高采样精度。

2、为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种电动牵引床，包括床架、电机、牵引组件、以及与电机耦接的电控组件；电控组件包括转速采样模块、单片机和电机驱动模块，其中，转速采样模块包括电阻采样电路、电感采样电路、多路模拟开关，信号放大电路和模数转换电路，电阻采样电路串接在电机电枢供电回路，输出电阻采样信号；电感采样电路安装在电机机壳上，输出电感采样信号，多路模拟开关的输入端分别耦接电阻采样电路和电感采样电路，输出端耦接信号放大电路，用于信号选通；信号放大电路的输出端耦接模数转换电路的输入端，用于放大上述两种采样信号并输出；模数转换电路的输出端耦接单片机，用于将上述两种采样信号由模拟量转换为数字量并输出；单片机的输入端与模数转换电路耦接，输出端与电机驱动模块耦接，用于输入采样信号，输出控制信号；电机驱动模块的控制端与电机的电源端耦接，用于输入控制信号，并切换电机电源正反接。

3、此外，本实用新型还提供如下附属技术方案：

4、电阻采样电路包括采样电阻re，该采样点租re耦接在电机的电枢供电回路。

5、电感采样电路包括电感线圈l1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4和第一运放，电感线圈l1设置在电机转子外，电阻r1耦接在电感线圈l1其中一端与第一运放反相端之间，电阻r2耦接在电感线圈l1另一端与第一运放同相端之间，电阻r3耦接在第一运放反相端和输出端之间，电阻r4耦接在第一运放同相端与地之间。

6、多路模拟开关为cd4053型三通道组二路数字控制模拟开关。

7、信号放大电路包括滤波电容c1、接地电容c2、接地电容c3、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9和第二运放；其中，电阻r7、电阻r8、电阻r9和第一运放组成差分放大电路；滤波电容c1和电阻r6相互串联、并耦接在多路模拟开关与电阻r7之间，组成杂波抑制电路；接地电容c2的一端耦接在电阻r6和电阻r7的连接点，另一端接地；接地电容c3的一端耦接在电阻r7和第一运放同相端的连接点，另一端接地；电阻r5的一端耦接一个外接中点参考电压，另一端耦接在滤波电容c1和电阻r6的连接点。

8、模数转换电路包括型号为adc0832型的模数转换芯片。

9、单片机为stm32型单片机。

10、电机驱动模块包括第一开关管、第二开关管、第一继电器和第二继电器；其中，第一开关管的基极耦接单片机的输出端，集电极耦接第一继电器的线圈，发射机接地；第二开关管的基极耦接单片机的另一输出端，集电极耦接第二继电器的线圈，发射机接地；第一继电器的公共端耦接电机的正电源端，常闭端耦接电源正极，常开端耦接电源负极；第二继电器的公共端耦接电机的负电源端，常闭端耦接电源正极，常开端耦接电源负极。电机驱动模块还包括续流二极管、nmos管和电阻r10；其中，续流二极管的阴极耦接电机的电源端正极、阳极耦接电机的电源端负极；nmos管的栅极与单片机的输出端耦接，漏极与电机的电源端负极耦接，源极与电源负极耦接；电阻r10耦接在nmos管的栅极和源极之间。

11、牵引组件包括螺杆、移动架和牵引带；其中，螺杆与电机配接，并由电机驱动旋转；移动架包括连接板、横杆和两根竖板，连接板的下部设置有螺纹孔，并与螺杆相互螺纹连接，横杆垂直连接在连接板的上端，两根竖板分别垂直连接在横杆的两端；牵引带与两根竖板连接。

12、相比于现有技术，本实用新型的优势在于：设置了转速采样模块，该转速采样模块采用双路采样(电阻采样和电感采样)，用于采样电机转速，采样信号经放大处理和模数转换后输入单片机综合运算筛选处理，采样精度得到提高，进而牵引力度控制得到提高。

技术特征：

1.一种电动牵引床，包括床架、电机以及牵引组件，其特征在于：还包括与电机耦接的电控组件；所述电控组件包括转速采样模块、单片机和电机驱动模块，其中，

2.根据权利要求1所述的电动牵引床，其特征在于：所述电阻采样电路包括采样电阻(re)，该采样电阻(re)耦接在电机的电枢供电回路。

3.根据权利要求1所述的电动牵引床，其特征在于：所述电感采样电路包括电感线圈(l1)、电阻(r1)、电阻(r2)、电阻(r3)、电阻(r4)和第一运放，电感线圈(l1)设置在电机转子外，电阻(r1)耦接在电感线圈(l1)其中一端与第一运放反相端之间，电阻(r2)耦接在电感线圈(l1)另一端与第一运放同相端之间，电阻(r3)耦接在第一运放反相端和同相端之间，电阻(r4)耦接在第一运放同相端与地之间。

4.根据权利要求3所述的电动牵引床，其特征在于：所述多路模拟开关为cd4053型三通道组二路数字控制模拟开关。

5.根据权利要求3所述的电动牵引床，其特征在于：所述信号放大电路包括滤波电容(c1)、接地电容(c2)、接地电容(c3)、电阻(r5)、电阻(r6)、电阻(r7)、电阻(r8)、电阻(r9)和第二运放；其中，电阻(r7)、电阻(r8)、电阻(r9)和第一运放组成差分放大电路；滤波电容(c1)和电阻(r6)相互串联、并耦接在多路模拟开关与电阻(r7)之间，组成杂波抑制电路；接地电容(c2)的一端耦接在电阻(r6)和电阻(r7)的连接点，另一端接地；接地电容(c3)的一端耦接在电阻(r7)和第一运放同相端的连接点，另一端接地；电阻(r5)的一端耦接一个外接中点参考电压，另一端耦接在滤波电容(c1)和电阻(r6)的连接点。

6.根据权利要求1所述的电动牵引床，其特征在于：所述模数转换电路包括型号为adc0832型的模数转换芯片。

7.根据权利要求1所述的电动牵引床，其特征在于：所述单片机为stm32型单片机。

8.根据权利要求1所述的电动牵引床，其特征在于：所述电机驱动模块包括第一开关管、第二开关管、第一继电器和第二继电器；其中，第一开关管的基极耦接单片机的输出端，集电极耦接第一继电器的线圈，发射机接地；第二开关管的基极耦接单片机的另一输出端，集电极耦接第二继电器的线圈，发射机接地；第一继电器的公共端耦接电机的正电源端，常闭端耦接电源正极，常开端耦接电源负极；第二继电器的公共端耦接电机的负电源端，常闭端耦接电源正极，常开端耦接电源负极。

9.根据权利要求8所述的电动牵引床，其特征在于：所述电机驱动模块还包括续流二极管、nmos管和电阻(r10)；其中，续流二极管的阴极耦接电机的电源端正极、阳极耦接电机的电源端负极；nmos管的栅极与单片机的输出端耦接，漏极与电机的电源端负极耦接，源极与电源负极耦接；电阻(r10)耦接在nmos管的栅极和源极之间。

10.根据权利要求1所述的电动牵引床，其特征在于：所述牵引组件包括螺杆、移动架和牵引带；其中，

技术总结
本技术揭示了一种电动牵引床，包括床架、电机、牵引组件、以及与电机耦接的电控组件；电控组件包括转速采样模块、单片机和电机驱动模块，其中，转速采样模块包括电阻采样电路、电感采样电路、多路模拟开关，信号放大电路和模数转换电路。设置了转速采样模块，该转速采样模块采用双路采样(电阻采样和电感采样)，用于采样电机转速，采样信号经放大处理和模数转换后输入单片机综合运算筛选处理，采样精度得到提高，进而牵引力度控制得到提高。

技术研发人员：梁理燕,张立杰,岳欣蕾
受保护的技术使用者：中国人民解放军联勤保障部队第九二三医院
技术研发日：20230630
技术公布日：2024/2/29