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一種高頻治療設備電阻檢測電路的制作方法_2

文檔(dang)序號:8622712閱讀(du):來源:國知局(ju)
述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本【實用新型內容】所實現的技術均屬于本實用新型的范圍。
[0042]本實用新型為了彌補現有高頻微弱信號檢測阻抗方法的缺陷,達到在高頻治療設備的檢測回路中有意或無意串接入等效電感或電容時也能正確地檢測出被測電阻值,使尚頻治療設備能夠順利與其他設備聯合使用,采用兩個阻抗檢測單元分別產生頻率不同高頻微弱電流信號來檢測阻抗,分別檢測出被測回路的兩個阻抗值。兩個阻抗檢測單元產生的高頻電流信號的頻率不同,因此當被測回路串接等效電感或等效電容時,檢測到的兩個阻抗值不同,處理單元根據這兩個不同的阻抗值準確計算出被測電阻值。下面結合附圖及實施例具體說明本實用新型。
[0043]實施例1:
[0044]如圖1所示的高頻治療設備電阻檢測電路,包括第一阻抗檢測單元1、第二阻抗檢測單元2和處理單元3。第一阻抗檢測單元I用于產生第一高頻電流信號,所述第一高頻電流信號施加于被測回路的被測電阻(圖未示),同時接收所述第一高頻電流信號施加于所述被測電阻后產生的第一電壓信號。第二阻抗檢測單元2用于產生第二高頻電流信號,所述第二高頻電流信號施加于被測回路的被測電阻,同時接收所述第二高頻電流信號施加于所述被測電阻后產生的第二電壓信號;其中,所述第一高頻電流信號與所述第二高頻電流信號的頻率不同且通常為μ A級、mA級或nA級的高頻微弱電流信號;處理單元3用于接收所述第一阻抗檢測單元I和第二阻抗檢測單元2分別輸出的所述第一電壓信號和第二電壓信號,根據所述第一電壓信號和第二電壓信號分別計算第一阻抗值和第二阻抗值,再根據所述第一阻抗值和第二阻抗值計算得到所述被測電阻的阻值。
[0045]具體的,所述第一阻抗檢測單元I和第二阻抗檢測單元2均包括:高頻電流信號產生電路(可采用如微處理器芯片或基于FPGA、CPLD等可編程邏輯器件構成的電路),用于產生高頻電流信號(通常為μ A級、mA級或nA級的高頻電流信號);濾波電路,用于接收所述高頻電流信號施加于所述被測電阻后產生的電壓信號,同時消除所述電壓信號以外的干擾信號;放大電路,用于接收所述濾波電路輸出的所述電壓信號,對所述電壓信號進行放大處理;以及精密整流電路,用于對所述放大電路放大后的所述電壓信號進行整流處理并輸出。
[0046]該電阻檢測電路還包括模數轉換單元4 (如ADC轉換芯片),用于對所述第一、第二阻抗檢測單元(1、2)輸出的所述電壓信號進行模數轉換后輸出到所述處理單元3。所述處理單元3 (如微處理器、微控制器、基于FPGA或CPLD的處理芯片或電路等等)具體根據以下公式計算所述被測電阻的阻值R:
[0047]R= (GZ12-(G-1)Z22)1/2 ;其中Z1為所述第一阻抗值,Z2為所述第二阻抗值,G=I/(1-Κ2),Κ=ωι/ω2, Q1為所述第一高頻電流信號的頻率,ω 2為所述第二高頻電流信號的頻率。
[0048]本實用新型電阻檢測電路由兩個阻抗檢測單元、模數轉換單元電路和處理單元組成。其中阻抗檢測單元由高頻電流信號產生電路、濾波電路、放大電路、整流電路組成,采用高頻微弱電流信號來檢測阻抗。
[0049]電阻檢測電路具有兩個阻抗檢測單元。這兩個阻抗檢測單元采用高頻電流信號檢測阻抗,分別檢測出被測回路的阻抗。兩個阻抗檢測單元的高頻微弱信號的頻率不同,因此當被測回路串接等效電感或電容時,兩個阻抗檢測電路的檢測值不同,處理單元根據這兩個不同的阻抗檢測值計算出被測電阻值。
[0050]具體的,阻抗檢測單元由高頻微弱信號產生電路、濾波電路、放大電路、整流電路組成。高頻微弱信號施加在被測電阻上,高頻微弱信號在被測電阻上產生的電壓由濾波電路消除高頻電流信號以外的其他干擾信號,經過放大和精密整流后輸出給模數轉換單元電路,再由處理單元計算出阻抗檢測值Z。
[0051]電阻檢測電路具有兩個阻抗檢測單元。兩個阻抗檢測單元輸出的高頻電流信號的頻率不同,這是能夠通過兩個阻抗檢測值計算出被測電阻值的基礎。
[0052]由兩個阻抗檢測值計算被測電阻值具體為:以被測回路串接等效電感為例,
[0053]兩個檢測阻抗值可以表示為!Z1=IHj ω山,Z2=R+Jo2Lο
[0054]--------------------------------(I);
[0055]得:R2=(Z^-K2Z22)/(1-K2) --------------------------------(2);
[0056]設:G=1/(1_K2)--------------------------------(3);
[0057]得:R=(GZ12-(G-1) Z22)1/2 --------------------------------(4)。
[0058]同理,當被測回路串接等效電容時,也可以得出同樣的算式。
[0059]對于電阻檢測電路,系數G是一個常量,可以通過算式(I)和(3)由兩個高頻電流信號的頻率比值算出,或者通過試驗獲得。以阻抗檢測單元的阻抗檢測值ZjP Z2,按照算式(4 )就可以計算得出被測電阻值R。
[0060]本實用新型達到在尚頻治療設備的檢測回路中有意或無意串接入等效電感或電容時也能正確地檢測出被測電阻值的有益效果,使高頻治療設備能夠順利與其他設備聯合使用。
[0061]實施例2:
[0062]如圖2所示,本實施例與實施I的區別僅在于,所述第一阻抗檢測單元I和第二阻抗檢測單元2替換為各自均包括:高頻電流信號產生電路,用于產生高頻電流信號;濾波電路,用于接收所述高頻電流信號施加于所述被測電阻后產生的電壓信號,同時消除所述電壓信號以外的干擾信號;放大電路,用于接收所述濾波電路輸出的所述電壓信號,對所述電壓信號進行放大處理并輸出。本實施例中第一阻抗檢測單元I和第二阻抗檢測單元2中省去了精密整流電路,由模數轉換單元4直接采集放大電路輸出的電壓信號。其余相同之處請參考實施例1中的相關描述,此處不再詳述。
[0063]實施例3:
[0064]如圖3所示的高頻治療設備電阻檢測電路,包括處理單元3、第一阻抗檢測單元I和第二阻抗檢測單元2 ;所述處理單元3用于產生第一高頻電流信號和第二高頻電流信號,所述第一高頻電流信號和第二高頻電流信號分別施加于被測回路的被測電阻(圖未示);第一阻抗檢測單元1,用于接收所述第一高頻電流信號施加于所述被測電阻后產生的第一電壓信號;第二阻抗檢測單元2,用于接收所述第二高頻電流信號施加于所述被測電阻后產生的第二電壓信號;所述處理單元3還用于接收所述第一阻抗檢測單元I和第二阻抗檢測單元2分別輸出的所述第一電壓信號和第二電壓信號,根據所述第一電壓信號和第二電壓信號分別計算第一阻抗值和第二阻抗值,再根據所述第一阻抗值和第二阻抗值計算得到所述被測電阻的阻值;其中,所述第一高頻電流信號與所述第二高頻電流信號的頻率不同且通常為μ A級、mA級或ηΑ級的高頻微弱電流信號。
[0065]具體的,所述第一阻抗檢測單元I和第二阻抗檢測單元2均包括:濾波電路,用于接收所述第一高頻電流信號或所述第二高頻電流信號施加于所述被測電阻后產生的第一電壓信號或第二電壓信號,同時消除所述第一電壓信號或第二電壓信號以外的干擾信號;放大電路,用于接收所述濾波電路輸出的所述第一電壓信號或第二電壓信號,對所述第一電壓信號或第二電壓信號進行放大處理;以及精密整流電路,用于對所述放大電路放大后的所述第一電壓信號或第二電壓信號進行整流處理并輸出。
[0066]該電阻檢測電路還包括模數轉換單元4 (如ADC轉換芯片),用于對所述第一、第二阻抗檢測單元(1、2)分別輸出的所述第一電壓信號、第二電壓信號進行模數轉換后輸出到所述處理單元3。所述處理單元3 (如微處理器、微控制器、基于FPGA或CPLD的處理芯片或電路等等)具體根據以下公式計算所述被測電阻的阻值R:
[0067]R= (GZ12-(G-1)Z22)1/2 ;其中Z1為所述第一阻抗值,Z2為所述第二阻抗值,G=I/(1-Κ2),Κ=ωι/ω2, Q1為所述第一高頻電流信號的頻率,ω 2為所述第二高頻電流信號的頻率。
[0068]電阻檢測電路具有兩個阻抗檢測單元。兩個阻抗檢測單元輸出的高頻電流信號的頻率不同,這是能夠通過兩個阻抗檢測值計算出被測電阻值的基礎。
[0069]由兩個阻抗檢測值計算被測電阻值具體為:以被測回路串接等效電感為例,
[0070]兩個檢測阻抗值可以表示為!Z1=IHj ω山,Z2=R+Jo2Lο
[0071]設:
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