本發(fā)明涉及精密儀器檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)：

在醫(yī)學(xué)上，常用神經(jīng)肌肉電刺激儀發(fā)出電脈沖序列誘發(fā)肌肉運(yùn)動(dòng)，刺激特定肌肉群使其抽搐或者收縮，繼而達(dá)到“功能”修復(fù)的技術(shù)。該儀器輸出電脈沖大小直接關(guān)系到治療的效果，其電性參數(shù)輸出的穩(wěn)定性對(duì)治療的進(jìn)度起至關(guān)重要的作用，現(xiàn)目前，傳統(tǒng)上的電子檢測(cè)儀器讀數(shù)不精確，反應(yīng)不夠靈敏、線型誤差較大，不能很好的應(yīng)用在精密儀器的電性檢測(cè)上。因此，有必要設(shè)計(jì)一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測(cè)裝置及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測(cè)裝置及方法，以解決目前傳統(tǒng)電子檢測(cè)儀讀數(shù)不精確，反應(yīng)不夠靈敏、線型誤差較大，不能很好的應(yīng)用在精密儀器的電性檢測(cè)上的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測(cè)裝置，包括殼體、電路板、軟件系統(tǒng)和觸摸屏，所述殼體包括：主殼體、按鍵帽和安裝固定件；所述電路板包括：繼電器網(wǎng)絡(luò)、電阻網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)調(diào)理電路、CPU單片機(jī)和電源模塊；其中，

CPU單片機(jī)為帶12位高速AD，所述帶12位高速AD采用SMT32F407VET6；

繼電器網(wǎng)絡(luò)與電阻網(wǎng)絡(luò)連接，用于自動(dòng)控制、安全保護(hù)和轉(zhuǎn)換電路；

電阻網(wǎng)絡(luò)與信號(hào)調(diào)理電路連接，用于生成測(cè)試信號(hào)；

信號(hào)調(diào)理電路與CPU單片機(jī)連接，用于放大信號(hào)和處理AD采樣；

電源模塊用于提供系統(tǒng)所需電源；

觸摸屏與CPU單片機(jī)連接，用于顯示輸出信號(hào)和波形圖。

進(jìn)一步地，所述繼電器網(wǎng)絡(luò)包括繼電器，所述繼電器采用TQ2-L2-5V。

進(jìn)一步地，所述電阻網(wǎng)絡(luò)包括負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻分為300Ω負(fù)載電阻、500Ω負(fù)載電阻、1000Ω負(fù)載電阻、2000Ω負(fù)載電阻、10KΩ負(fù)載電阻和外部擴(kuò)展80Ω負(fù)載電阻；

進(jìn)一步地，所述信號(hào)調(diào)理電路包括可調(diào)增益放大器，所述可調(diào)增益放大器用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大1-128倍和將信號(hào)零點(diǎn)調(diào)整到1.25V，所述可調(diào)增益放大器采用PGA280。

進(jìn)一步地，所述電源模塊包括鋰電池充電電路、3.3V電源、5V背光及繼電器供電電源、±5V模擬電路供電電源和一鍵開(kāi)關(guān)機(jī)電路；其中，

所述鋰電池充電電路包括電池充電控制器，所述控制器采用MCP73831T-2ATI/OT；

3.3V電源包括IC芯片，所述IC芯片采用TPS62260DDC；

5V背光及繼電器供電電源包括集成開(kāi)關(guān)，所述升壓轉(zhuǎn)換器采用TPS61040；

±5V模擬電路供電電源包括集成開(kāi)關(guān)，所述集成開(kāi)關(guān)采用TPS65133；

一鍵開(kāi)關(guān)機(jī)電路包括開(kāi)關(guān)MOS管和單向二極管。

進(jìn)一步地，所述觸摸屏與CPU單片機(jī)之間設(shè)有薄膜晶體管驅(qū)動(dòng)電路，所述觸摸屏采用4.3寸電容觸摸屏。

一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測(cè)方法，所述方法包括如下步驟：

S1)先將裝置開(kāi)機(jī)；

S2)神經(jīng)肌肉電刺激儀的輸出端分正負(fù)極分別連接至裝置的信號(hào)輸入端；

S3)在裝置上選擇通道、阻抗，進(jìn)入測(cè)試界面；

S4)將神經(jīng)肌肉電刺激儀開(kāi)機(jī)后，啟動(dòng)輸出，進(jìn)行測(cè)試。

進(jìn)一步地，所述步驟S3)包括步驟S3.1)：進(jìn)入測(cè)量模式，設(shè)置負(fù)載阻抗、測(cè)試通道、電壓范圍和頻帶范圍。

進(jìn)一步地，所述測(cè)試參數(shù)包括電流、電壓、輸出波形圖、輸入電壓信號(hào)值、信號(hào)頻率、直流分量、交流分量、干擾電流和拍頻。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過(guò)繼電器網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)控制、安全保護(hù)和轉(zhuǎn)換電路，電阻網(wǎng)絡(luò)的不同阻值的負(fù)載電阻切換，信號(hào)調(diào)理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和加入信號(hào)零點(diǎn)電路，提高了采樣的精度及穩(wěn)定性，使檢測(cè)的電性參數(shù)和波形精度更高，減小線性誤差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在醫(yī)學(xué)器件檢測(cè)和工控領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)結(jié)構(gòu)連接框圖；

圖2是本發(fā)明的CPU單片機(jī)的一個(gè)電路連接示意圖；

圖3是本發(fā)明的可調(diào)增益放大器的一個(gè)電路連接示意圖；

圖4是本發(fā)明的接入點(diǎn)的一個(gè)電路連接示意圖；

圖5是本發(fā)明的繼電器DQ1～DQ3的一個(gè)電路連接示意圖；

圖6是本發(fā)明繼電器DQ4～DQ7的一個(gè)電路連接示意圖；

圖7是本發(fā)明繼電器DQ8的一個(gè)電路連接示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實(shí)施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明包括殼體、電路板和觸摸屏，殼體包括：主殼體、薄膜按鍵；電路板包括：繼電器網(wǎng)絡(luò)、電阻網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)調(diào)理電路、CPU單片機(jī)和電源部分；其中，CPU單片機(jī)為帶12位高速AD，所述帶12位高速AD采用SMT32F407VET6；繼電器網(wǎng)絡(luò)與電阻網(wǎng)絡(luò)連接，用于自動(dòng)控制、安全保護(hù)和轉(zhuǎn)換電路；電阻網(wǎng)絡(luò)與信號(hào)調(diào)理電路連接，用于生成測(cè)試信號(hào)；信號(hào)調(diào)理電路與CPU單片機(jī)連接，用于放大信號(hào)和處理AD采樣；電源部分產(chǎn)生系統(tǒng)所需的數(shù)字及模擬電源，用于系統(tǒng)供電；觸摸屏與CPU單片機(jī)連接，用于顯示輸出信號(hào)、波形圖及測(cè)量值。

在本實(shí)施例中，繼電器網(wǎng)絡(luò)包括繼電器，所述繼電器采用TQ2-L2-5V；電阻網(wǎng)絡(luò)包括負(fù)載電阻，負(fù)載電阻分為300Ω負(fù)載電阻、500Ω負(fù)載電阻、1000Ω負(fù)載電阻、2000Ω負(fù)載電阻、10KΩ負(fù)載電阻和外部擴(kuò)展80Ω負(fù)載電阻；信號(hào)調(diào)理電路包括可調(diào)增益放大器，可調(diào)增益放大器用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大1-128倍和將信號(hào)零點(diǎn)調(diào)整到1.25V，可調(diào)增益放大器采用PGA280；電源模塊包括鋰電池充電電路、3.3V電源、5V背光及繼電器供電電源、±5V模擬電路供電電源和一鍵開(kāi)關(guān)機(jī)電路；其中，鋰電池充電電路包括電池充電控制器，所述控制器采用MCP73831T-2ATI/OT；3.3V電源包括IC芯片，IC芯片采用TPS62260DDC；5V背光及繼電器供電電源包括集成開(kāi)關(guān)，升壓轉(zhuǎn)換器采用TPS61040；±5V模擬電路供電電源包括集成開(kāi)關(guān)，集成開(kāi)關(guān)采用TPS65133；一鍵開(kāi)關(guān)機(jī)電路包括開(kāi)關(guān)MOS管和單向二極管。

在本實(shí)施例中，所述觸摸屏與CPU單片機(jī)之間設(shè)有薄膜晶體管驅(qū)動(dòng)電路，所述觸摸屏采用4.3寸電容觸摸屏。

本發(fā)明的工作原理是：根據(jù)測(cè)試設(shè)置，軟件控制繼電器DQ1～DQ3選取信號(hào)接入點(diǎn)J1～J3中的其中一路或兩路，并控制DQ4～DQ8選取測(cè)試用的負(fù)載電阻網(wǎng)絡(luò)，DQ8為選取外部電阻和內(nèi)部的繼電器。電壓測(cè)試信號(hào)通過(guò)測(cè)量分壓電阻R238～R242和R244分壓后，電壓信號(hào)送入PGA280的7腳也就是通道2中進(jìn)行放大及信號(hào)中值的抬升，經(jīng)過(guò)調(diào)理后的信號(hào)送入的23腳進(jìn)行AD采樣，根據(jù)AD值的大小，CPU自動(dòng)調(diào)節(jié)PGA280的放大倍數(shù)到合適的值，保證信號(hào)的完整，得到完整的測(cè)量數(shù)據(jù)。PGA280的信號(hào)中值電壓輸入腳為3腳，此腳電壓由CPU的DA輸出30腳輸出，實(shí)現(xiàn)軟件可調(diào)。

在本實(shí)施例中，當(dāng)電流測(cè)試時(shí)，電流測(cè)試信號(hào)由R274將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后送入PGA280的通道1，其他信號(hào)流程及處理方式同上述工作原理。

一種基于神經(jīng)肌肉電刺激儀的便攜式檢測(cè)方法，所述方法包括如下步驟：

S1)先將裝置開(kāi)機(jī)；

S2)神經(jīng)肌肉電刺激儀的輸出端分正負(fù)極分別連接至裝置的信號(hào)輸入端；

S3)在裝置上選擇通道、阻抗，進(jìn)入測(cè)試界面，進(jìn)入測(cè)量模式，設(shè)置負(fù)載阻抗、測(cè)試通道、電壓范圍和頻帶范圍；

S4)將神經(jīng)肌肉電刺激儀開(kāi)機(jī)后，啟動(dòng)輸出，進(jìn)行測(cè)試，得出測(cè)試參數(shù),包括：電流(RMS)、電壓(RMS)、電流(MAX)、電壓(MAX)、輸出波形圖、輸入電壓信號(hào)值、信號(hào)頻率、直流分量、交流分量、干擾電流和拍頻。

在本實(shí)施例中，測(cè)試電流(MAX、RMS)和電壓(MAX、RMS)時(shí)，信號(hào)通過(guò)繼電器網(wǎng)絡(luò)選取1～3通道中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)、接入負(fù)載電阻網(wǎng)絡(luò)及PGA280后通過(guò)CPU的高速AD采樣，得到原始數(shù)據(jù)，CPU通過(guò)傅里葉變換處理，得出電流(MAX、RMS)和電壓(MAX、RMS)值；測(cè)試輸入信號(hào)值時(shí)，信號(hào)通過(guò)繼電器網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載電阻網(wǎng)絡(luò)及PGA280后通過(guò)CPU的高速AD采樣，得到原始數(shù)據(jù)，通過(guò)改變采樣時(shí)間，采樣頻率可在10K到100K之間變化；測(cè)試直流分量時(shí)，通過(guò)測(cè)量得到原始數(shù)據(jù)，CPU通過(guò)傅里葉變換處理，得出直流分量；測(cè)試交流分量時(shí)，通過(guò)測(cè)量得到原始數(shù)據(jù)，CPU通過(guò)傅里葉變換處理，得出交流分量；測(cè)試干擾電流和拍頻時(shí)，干擾電流和拍頻一般由2個(gè)或者多個(gè)通道信號(hào)構(gòu)成，其中一個(gè)有特定幅值、頻率，另外的有特定幅值及可變頻率；每個(gè)通道的電流、頻率可以分別測(cè)量；干擾電流有效值是通過(guò)輸入信號(hào)的疊加實(shí)現(xiàn)的。

由上述實(shí)施例可見(jiàn)，本發(fā)明通過(guò)繼電器網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)控制、安全保護(hù)和轉(zhuǎn)換電路，電阻網(wǎng)絡(luò)的不同阻值的負(fù)載電阻切換，信號(hào)調(diào)理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和加入信號(hào)零點(diǎn)電路，提高了采樣的精度及穩(wěn)定性，使檢測(cè)的電性參數(shù)和波形精度更高，減小線型誤差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在醫(yī)學(xué)器件檢測(cè)和工控領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。