一种多功能麻醉监护仪的制作方法_3

文档序号:9441577阅读:来源:国知局
出接口电路模块16-4、供电模块16-5;
[0079]用于接收无线收发模块16-1和输入接口电路模块16-2接收到的数据,并把数据 进行相应的处理,比如将串口数据转换为并口输出数据或者将并口数据转换成为并口输出 或USB输出数据格式的微处理器模块16-3;
[0080] 与微处理器模块16-3连接,用于接收计算机或手持设备发送来的打印数据的无 线收发模块16-1和输入接口电路模块16-2;
[0081] 与微处理器模块16-3连接,用于接收微处理器模块16-3处理之后的数据与打印 机16直接相连的输出接口电路模块16-4;
[0082] 与微处理器模块16-3连接,用于为微处理器模块16-3提供稳定电源的供电模块 16-5〇
[0083] 所述的无线收发模块16-1采用WIFI和无线蓝牙模块;
[0084] 所述的输入接口电路模块16-2还包括:用于实现并口输入的并口输入电路模块、 用于实现串口输入的串口输入电路模块和用于实现USB输入的USB输入电路模块;
[0085] 所述的输出接口电路还包括:用于实现并口输出的并口输出电路模块、用于实现 串口输出的串口输出电路模块和用于实现USB输出的USB输出电路模块;
[0086] 所述的USB输入电路模块与USB输出电路模块采用CP2102的USB转串口的芯片。
[0087] 无线收发模块16-1与输入接口电路模块16-2的作用是接收计算机或者是其他的 手持设备发送来的打印数据;并把接收到的数据通过各自的总线传送到微控制器模块;其 中无线收发模块16-1与输入接口电路模块16-2的并行存在增加了该新型多功能无线打印 机16连接装置的兼容性和扩展性。微控制器模块是处理由无线收发模块16-1或输入接口 电路模块16-2接收到的数据,并把数据进行相应的处理,比如将串口数据转换为并口输出 的数据。或是将并口数据转换成为并口输出的或是USB输出的数据格式。经过微处理器模 块16-3处理之后的数据在经过相应的总线发送到输出接口电路模块16-4 ;输出接口电路 模块16-4与打印机16直接相连。
[0088] 所述的信号放大器12包括:
[0089] 数字化模块,用于将输入的信号进行数字化处理;
[0090]非线性数字化补偿模块,与数字化模块、输出信号转换器模块、非线性补偿数据库 模块相连接,用于将通过数字化模块的输入信号和通过非线性补偿数据库模块的反馈信号 进行非线性数字化补偿处理;
[0091]输出信号转换器模块,与非线性数字化补偿模块、输出电路相连接,用于将通过非 线性数字化补偿模块的输入信号和由上下线圈反馈的信号转换成适合系统控制的信号; [0092]输出电路模块,与输出信号转换器、上下电磁线圈相连接,用于输出经过信号转换 器处理后的信号;
[0093]位置信号模块,与位置传感器、输入接口模块相连接,用于将位置传感器检测的到 的位置信号进行处理并传递到输入接口模块;
[0094]输入接口,与位置信号模块、补偿参数确定模块相连接,用于将位置信号模块的信 号传输到补偿参数确定模块中;
[0095]补偿参数确定模块,与输入接口模块、材料参数输入模块、非线性补偿数据库模块 相连接,用于根据材料参数输入模块提供的参考资料,综合处理由上下线圈传递的信号以 及由输入接口模块传递的位置反馈信号;
[0096]材料参数输入模块,与补偿参数确定模块相连接,用于为补偿参数确定模块提供 并输入材料参数;
[0097]非线性补偿数据库模块,与非线性数字化补偿模块、补偿参数确定模块相连接,用 于将补偿参数确定模块所传递的反馈信号处理后输入到非线性数字化补偿模块。
[0098]所述的控制信号通过数字化模块、非线性数字化补偿模块、输出信号转换器模块 最后进入输出电路中,对上下线圈产生的电流值进行调控;在此过程中,上下线圈的电流值 分两路,一路被实时地检测后反馈到输出信号转换器中,用于高速高灵敏保护,这种保护是 纯硬件式保护,响应时间由器件的转换时间来定,一般在2-3个ns内;另一路与材料参数一 同输入到补偿参数确定模块,用来为非线性补偿提供计算依据,补偿量将通过输出电流、材 料参数、位置增量变化来综合计算得来;
[0099]所述位置传感器将采集到的信号经由位置信号模块、输入接口模块、补偿参数确 定模块、非线性补偿数据库模块反馈到非线性数字化补偿模块进行集中处理。
[0100] 在主动磁悬浮旋转和平移两种系统的电磁铁保持原有形式的前提下,如图4所 示,欲使磁性材料的非线性问题对系统影响减小,要采取非线性功率放大,该放大器可以让 差动电磁铁在电流偏差较大时,也能使被控对象保持线性系统的特征,因此,必须是数字化 的。数字化非线性功放在前向通道中的位置如图1所示,该功放在上下差动电磁铁中产生 不同的i xQ+ix。
[0101] 对电磁铁铁芯材料来说,若工作在第n点处,上线圈中电流为:IQ+ixQ+ixsn,其磁场 强度增量为:A扎;下线圈中电流为:I Q-ixQ-ixxn,其磁场强度增量为:A Hx。A扎就是经数字 化非线性功放输出后上线圈上的磁场强度变化量,而A Hx就是经数字化非线性功放输出后 下线圈上的磁场强度变化量,显然,两者相差较大,但它们产生的磁感应强度变化量相等, 都为:AB n。
[0102] 数字化非线性功放的补偿原理是根据铁芯材料磁滞特性来补偿线圈电流的增量, 其本质是获得实时的磁导率y。这里有两个基本要点:
[0103] -是B-H曲线上有两种情况,B并非是H的单值函数,只通过H来获得B是不可取 的,而是要根据电流变化过程来判别工作点是落在"升程"还是"降程"上;
[0104] 二是B-H曲线是一族曲线而非一根曲线,工作点到底落在哪根曲线,这要在电流 跟踪过程中根据转折点处电流的极值来判定,另外,还要根据实际补偿效果进行"纠偏",最 终得到最佳补偿效果。
[0105] -旦实时的磁导率y获得后,吸力增量A F与线圈电流的关系式建立了。处理如 下:
[0113] 由此得实时吸力增量为:
[0114]
[0115] 式(2)、⑶中ysl... ysni、yxl... 为数字化非线性功放内的数据表的内容,由 测试装置测得后,再制成规定的数据表。这样,控制量可以用算式精确描述,控制器动态范 围完全对称了,有利于增加稳定域,对控制器来说形成了一种标准化,且具有互换性,做到 控制器可通用,系统调试极为方便。
[0116] 在实际工作时,上线圈与下线圈中通过的电流增量是不等的,电流的大小是根据 铁芯工作点的移动来动态调整的,而铁芯工作点的移动是按磁芯材料的瞬时导磁率的变化 而变化。
[0117] 非线性功率放大器解决的关键问题铁芯材料非线性是客观存在的,这种非线性一 定程度上影响了系统的稳定域,在实际应用时很难抵御较大的扰动。欲使系统稳定域扩大, 要解决的关键问题是:用"数字化非线性功率放大"的办法,使被控对象与驱动器合成一个 线性系统,这样主动磁悬浮控制器就相当于在线性系统下工作,对控制决策的改善、运算速 度的提高、控制性能的增强、最终为扩大稳定域带来一定的帮助。
[0118] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种多功能麻醉监护仪,其特
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