专利名称：一种用于近红外生物组织氧含量分析仪的数据处理电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测定局部生物组织氧含量检测装置，符合便携的要求，尤其是对现有近红外生物组织氧含量分析仪的数据处理部分的改进，利于医生使用。
目前，近红外生物组织氧含量分析仪已经是成熟技术，它依据不同原理，形成不同种类型，双波长近红外线分光光度无创伤测定技术研制的仪器是其中的一种，如美国的RunMan仪等，主要由传感器，放大滤波和简单的模拟处理电路构成，如和通道和差通道，并需要配备描迹器描记输出模拟信号。传感器将从被测生物组织提取的两种波长的微弱光信号转换为电信号，经过放大器放大和滤波器滤波，再经过模拟电路求和与求差，最后送外接的描迹器或示波器供医生观察，并经过医生的手工计算，才能得到粗略的生物组织氧含量值。由于模拟观察设备较大，移动不便，不便携带，且由于手工计算的误差，使的测量结果不够准确，记录、存储和输出都不方便。它不具备数字化处理的功能。
本实用新型的目的是对近红外生物组织氧含量分析仪的数据处理部分进行改进，设计一种与之匹配的数字化数据处理电路，使得它不仅方便携带，而且能实时计算、显示、输出及打印结果，并能够存储检测数据。
本实用新型的目的是这样实现的一种用于近红外生物组织氧含量分析仪的数据处理电路，它主要包括传感器1，放大器2，滤波电路12以及和通道3与差通道4。其特征在于由和差输出的电信号直接送数据处理电路；数据处理电路的连接关系是，由与和通道3、差通道4连接的模数转换器5接单片机6，单片机6分别与存储器7、液晶显示器8，键盘13，嵌入打印机14相连。
模拟电路中，保持描迹器接口的同时，对摸拟信号进接进行摸数转换，使用单片机控制系统，由单片机将数据进行计算并将其存入存储器，同时将结果送LCD液晶显示屏显示血、氧含量变化值，且在键盘的控制下，进行报告输出，其报告输出由内嵌打印机完成，根据医生需要，可将原始数据存入存储器中，也可同时送描迹器，并且在描迹器之前采用电压基准控制，以免除大电流器件对前端电路的影响；存储的数据医生可随时调出输入计算机使用其它方法进行处理和研究。因此本实用新型携带方便、具备实时计算、显示、输出、存储的优点。采用本实用新型得出的分析结果精度更高，使用更方便。
以下结合附图对本实用新型的实施例进一步描述。
图1是本实用新型的电路原理框图。
图2是模数转换电路的电路图。
图3是单片机板电路图。
请参阅图1，传感器1对760nm和850nm双波长检测，产生电信号，进入放大器2将信号放大，再经过滤波器12滤波，并将电信号求和与差，分别得到和通道3(反映血浓度)与差通道4(反映氧浓度)。摸数转换器5将信号采集进单片机6，单片机6进行计算，将结果存入存储器8，并将送液晶显示屏8显示，在键盘13的控制下，进行系统操作，包括用嵌入打印机14输出报告。在基准电压源10控制下，可将信号送描迹器接口11。
请参阅图2，在本实施例中，前述方案中的模数转化器5采用图2所示的具体电路，其电路组成和连接关系如下和通道3和差通道4信号由入口IN-1和IN-2经过二极管D3-D6进行电压钳位，再经过放大器U6隔离缓冲，送入A/D转换器U3的1，2脚，A/D转换器U3的18，19，17，15脚经过光电隔离器U12，U10，U11，U9隔离，通过门电路U5(A、B、C)与图3相连。
请参阅图3，在本实施例中，前述方案中的单片机电路部分采用图3所示的具体电路，其电路组成和连接关系如下图2中的标识符P10，P11，P12，P13直接与图3中的单片机U13的1，2，3，4脚相连；单片机U13通过7，8脚与带看门狗的存储器U15的6，5脚相连；单片机U13在RP2的作用下通过32-39脚与液晶显示器LCD1的9-16脚相连；同时S1-S8在RP1的作用下，通过U14与单片机U13的32-39脚相连。
本实用新型的工作原理是传感器1将接收到的双波长近红外光进行光电转换，产生两路微弱的电信号，经过放大器2放大，和滤波器12进行低通滤波，求和求差进入和通道3与差通道4。和与差的信号在基准电压源10的控制下，送入描迹器接口11，另一部分进入本实用新型的处理部分。本实用新型首先通过IN-1与IN-2将和通道3与差通道4的信号接入处理部分，两路信号经过D3-D6这四个二极管钳位，保证信号的输入动态范围，经过放大器Max494(U6)隔离缓冲，去除前端的干扰。U6的输出信号进入A/D转换器Max186(U3)，U3在二极管2与电容C6的作用下，提供采样基准电压，并在18、19、17脚接受单片机的控制。采样数据经过15脚送入单片机，且在与单片机相接的部分，用光电隔离器U12、U10、U11、U9进行隔离，以确保人身安全。A/D转换的结果从4脚送入单片机AT89C51(U13)，单片机U13通过1、2、3脚对A/D转换器U1进行控制，24LC65(U15)是起一个看门狗及存储器的作用，既能保证单片机U13的正常运行，又能为单片机提供一个串行存储器。单片机U13能够将测量结果在键S1-S8的控制下存入U13，也可在其控制下，将结果按软件的规定送入显示部分MGLS19264(LCD1)。键盘S1-S8与显示器LCD1都需要RP1与RP2作上拉电阻，单片机U13的10、11脚将结果按某种需要，送入串行接口打印机进行打印输出。
权利要求1.一种用于近红外生物组织氧含量分析仪的数据处理电路，它主要包括传感器(1)，放大器(2)，滤波电路(12)以及和通道(3)与差通道(4)；其特征在于由和差输出的电信号直接送数据处理电路；数据处理电路的连接关系是，由与和通道(3)、差通道(4)连接的模数转换器(5)接单片机(6)，单片机(6)分别与存储器(7)、液晶显示器(8)，键盘(13)，嵌入打印机(14)相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于近红外生物组织氧含量分析仪的数据处理电路，其特征在于所述的模数转化器(5)的电路组成和连接关系如下和通道(3)和差通道(4)信号由入口IN-1和IN-2经过二极管D3-D6进行电压钳位，再经过放大器U6隔离缓冲，送入A/D转换器U3的1，2脚，A/D转换器U3的18，19，17，15脚经过光电隔离器U12，U10，U11，U9隔离，通过门电路U5(A、B、C)与单片机电路部分相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于近红外生物组织氧含量分析仪的数据处理电路，其特征在于所述的单片机电路部分其电路组成和连接关系如下模数转化器(5)的输出接单片机U13的1，2，3，4脚；单片机U13通过7，8脚与带看门狗的存储器U15的6，5脚相连；单片机U13在RP2的作用下通过32-39脚与液晶显示器LCD1的9-16脚相连；同时键S1-S8在RP1的作用下，通过U14与单片机U13的32-39脚相连。
专利摘要本实用新型涉及一种测定局部生物组织氧含量检测装置,尤其是对现有近红外生物组织氧含量分析仪的数据处理部分的改进,它主要包括传感器1,放大器2,滤波电路12以及和通道3与差通道4;其特征在于:由和差输出的电信号直接送数据处理电路;数据处理电路的连接关系是,由与和通道、差通道连接的模数转换器5接单片机6,单片机分别与存储器7、液晶显示器8,键盘13,嵌入打印机14相连。具有携带方便、具备实时计算、显示、输出、存储的优点。采用本实用新型得出的分析结果精度更高,使用更方便。
文档编号G01N21/35GK2409515SQ0023689
公开日2000年12月6日 申请日期2000年5月30日 优先权日2000年5月30日
发明者江小平, 谢则平, 叶晓慧, 罗立华, 郭春生 申请人:深圳市三九商科贸实业有限公司, 谢则平, 江小平