電極導管測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于電極導管測試技術領域，尤其涉及一種電極導管測試儀，其特征在于包括光耦檢測電路、LED顯示與按鍵控制電路、單片機、驅動連接裝置，所述光耦檢測電路、所述LED顯示與按鍵控制電路、所述驅動連接裝置分別與所述單片機連接。本實用新型的有益效果是：實現了所有相同電極導管片段及相同結點柔韌性的測試，測試時儀器運轉穩定，不易損壞，測試結果準確。
【專利說明】
電極導管測試儀
技術領域
[0001]本實用新型屬于電極導管測試技術領域，尤其涉及一種電極導管測試儀。
【背景技術】
[0002]電極導管測試儀是對植入式心臟起搏器電極導管進行順應性測試的裝置。測試共分為兩個方面，一是測試所有相同電極導管片段的柔韌性，二是測試所有相同結點的柔韌性。對此，我們設計了兩臺電極導管測試儀分別進行測試。對所有相同電極導管片段的柔韌性測試是指將被測的電極導管片段按要求固定后啟動測試儀，測試儀會按90° ±2°的角度以垂直方向為軸心進行振動頻率在2Hz±0.1Hz的擺動，具體振動周期由使用者設置。對電極導管相同結點的柔韌性測試是指將被測的電極導管結點片段按要求固定后啟動測試儀，測試儀會按45° ±2°的角度以垂直方向為軸心進行振動頻率在2Hz±0.1Hz的擺動，具體振動周期也是由使用者設置。測試的實現需要使用相應測試儀來實現，以使電極導管的柔韌性能順利進行測試。
【實用新型內容】
[0003]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供一種電極導管測試儀，實現了所有相同電極導管片段及相同結點柔韌性的測試，測試時儀器運轉穩定，不易損壞，測試結果準確。
[0004]一種電極導管測試儀，其特征在于包括光耦檢測電路、LED顯示與按鍵控制電路、單片機、驅動連接裝置，所述光耦檢測電路、所述LED顯示與按鍵控制電路、所述驅動連接裝置分別與所述單片機連接。
[0005]還包括電機固定裝置，所述電機固定裝置包括底座、上墊片、長螺母，所述電機放置在所述底座上，所述上墊片設置在所述電機上方，所述底座與所述上墊片之間通過所述長螺母固定連接。
[0006]所述驅動連接裝置包括電機驅動器、電機、電機連接裝置、電極導管擺動夾持裝置，所述電機驅動器分別與所述電機、所述單片機連接，所述電機與所述電極導管擺動夾持裝置通過所述電機連接裝置連接。
[0007]所述電極導管擺動夾持裝置包括依次固定連接的連接軸連接件、連接圓盤、電極導管夾持件，所述連接軸連接件上設有連接軸安裝孔、連接軸固定孔，所述連接軸安裝孔的軸線與所述連接軸連接件的軸線重合，所述連接軸固定孔的軸線與所述連接軸安裝孔的軸線垂直，且所述連接軸固定孔與所述連接軸安裝孔相連通。
[0008]所述電極導管夾持件內設有貫穿所述電極導管夾持件的電極導管插入孔、與電極導管插入孔相連通的電極導管固定孔，所述電極導管插入孔的軸線方向與所述電極導管固定孔的軸線方向垂直，同時所述電極導管插入孔的方向與所述連接軸安裝孔的方向垂直。
[0009]所述電極導管插入孔為貫穿所述夾持件的圓柱形通孔。
[0010]所述電極導管插入孔包括圓柱形孔和向圓柱形孔外側伸展的圓弧形倒角，所述圓弧形倒角一端的直徑與所述圓柱形孔相同，并與所述圓柱形孔連接，另一端的直徑大于所述圓柱形孔，所述圓柱形孔和所述圓弧形倒角形成所述電極導管插入孔并貫穿所述夾持件。
[0011]所述電機連接裝置包括連接軸和銅柱，所述連接軸一端與所述電極導管擺動夾持裝置連接，另一端通過軸承與所述銅柱連接，所述電機套入所述銅柱，并通過聯軸器與所述連接軸連接。
[0012]所述連接軸側部設有與所述連接軸垂直的螺絲孔，所述連接軸端部設有夾持槽，所述夾持槽與所述電極導管擺動夾持裝置的所述連接軸固定孔軸線方向垂直并對應。
[0013]所述銅柱包括設有空腔的柱體、位于柱體兩側并與其固定連接的第一固定盤和第二固定盤，所述第一固定盤、所述第二固定盤上均設有螺絲固定孔，所述空腔貫穿所述柱體和所述第一固定盤，所述第二固定盤上設有連接軸套孔。
[0014]本實用新型的有益效果是:實現了YY/T0492-2004對植入式心臟起搏器電極導管的電極導管片段以及所有相同的結點順應性要求的測試要求;具有光耦檢測對于初始化位置的校準，無論每次停止時電機停止于什么位置，下次開機進行自檢，恢復初始角度，并保持原有計數。連接軸用于延長電機的轉動軸，可防止轉動軸的上下擺動，并且實現了角度自檢;設計了兩種特有的加持裝置的設計，其中其中帶有圓弧形倒角的電極導管擺動夾持裝置用于實現電極導管180°擺動，實現對電極導管片段的順應性測試，圓柱形通孔的電極導管擺動夾持裝置用于電極導管的90°擺動，實現對所有相同節點的順應性測試。本實用新型的電極導管測試儀設置有按鍵和LED數碼管進行簡單的人機交互，使用者可以按照使用說明對測試次數進行設置，而機器重啟后測試儀會自動重載上次設置的次數，機器運行時LED數碼管會顯示剩余運行次數和已經運行的時間，使用者可以很方便的了解機器的運行狀況。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意；
[0016]圖2為本實用新型電機固定裝置的結構示意圖；
[0017]圖3為本實用新型驅動連接裝置的結構示意圖；
[0018]圖4-6為本實用新型圓柱形通孔電極導管擺動夾持裝置的主視圖、俯視圖、側視圖；
[0019]圖7-9為本實用新型圓弧形倒角電極導管擺動夾持裝置的主視圖、俯視圖、側視圖；
[0020]圖10-12為本實用新型連接軸的主視圖、俯視圖、側視圖；
[0021]圖13-14為本實用新型銅柱的主視圖和側視圖；
[0022]圖15為本實用新型5V轉3.3V電路原理圖；
[0023]圖16為本實用新型單片機電路原理圖；
[0024]圖17為本實用新型LED顯示與按鍵控制電路原理圖；
[0025]圖18為本實用新型電機控制驅動連接裝置的原理圖；
[0026]圖19為本實用新型光耦檢測電路原理圖。
[0027]圖中，I為連接軸連接件，2為連接圓盤，3為電極導管夾持件，4為連接軸安裝孔，5為連接軸固定孔，6為電極導管插入孔，7為電極導管固定孔，8為圓柱形通孔，9為圓柱形孔，10為圓弧形倒角，11為單片機，12為光耦檢測電路，13為LED顯示與按鍵控制電路，14為驅動連接裝置，15為底座，16為上墊片，17為長螺母，18為電機，19為電機驅動器，20為電機連接裝置，21為電極導管擺動夾持裝置，22為連接軸，23為銅柱，24為螺絲孔，25為夾持槽，26為柱體，27為第一固定盤，28為第二固定盤，29為螺絲固定孔，30為連接軸套孔，31為空腔。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對實用新型的一種【具體實施方式】做出說明。
[0029]如圖1-19所示，圖中，I為連接軸連接件，2為連接圓盤，3為電極導管夾持件，4為連接軸安裝孔，5為連接軸固定孔，6為電極導管插入孔，7為電極導管固定孔，8為圓柱形通孔，9為圓柱形孔，10為圓弧形倒角，11為單片機，12為光耦檢測電路，13為LED顯示與按鍵控制電路，14為驅動連接裝置，15為底座，16為上墊片，17為長螺母，18為電機，19為電機驅動器，20為電機連接裝置，21為電極導管擺動夾持裝置，22為連接軸，23為銅柱，24為螺絲孔，25為夾持槽，26為柱體，27為第一固定盤，28為第二固定盤，29為螺絲固定孔，30為連接軸套孔，31為空腔。
[0030]本實用新型提供的電極導管測試儀，如圖1所示，包括光耦檢測電路、LED顯示與按鍵控制電路、單片機、驅動連接裝置，所述光耦檢測電路、所述LED顯示與按鍵控制電路、所述驅動連接裝置分別與所述單片機連接。
[0031]還包括電機固定裝置，如圖2所示，所述電機固定裝置包括底座、上墊片、長螺母，所述電機放置在所述底座上，所述上墊片設置在所述電機上方，所述底座與所述上墊片之間通過所述長螺母固定連接。
[0032]所述驅動連接裝置包括電機驅動器、電機、電機連接裝置、電極導管擺動夾持裝置，所述電機驅動器分別與所述電機、所述單片機連接，所述電機與所述電極導管擺動夾持裝置通過所述電機連接裝置連接，其結構如圖3所示。
[0033]所述電極導管擺動夾持裝置包括依次固定連接的連接軸連接件、連接圓盤、電極導管夾持件，所述連接軸連接件、所述連接圓盤、所述電極導管夾持件一體成型。所述連接軸連接件上設有連接軸安裝孔、連接軸固定孔，所述連接軸安裝孔的軸線與所述連接軸連接件的軸線重合，所述連接軸固定孔的軸線與所述連接軸安裝孔的軸線垂直，且所述連接軸固定孔與所述連接軸安裝孔相連通。
[0034]所述電極導管夾持件內設有貫穿所述電極導管夾持件的電極導管插入孔、與電極導管插入孔相連通的電極導管固定孔，所述電極導管插入孔的軸線方向與所述電極導管固定孔的軸線方向垂直，同時所述電極導管插入孔的方向與所述連接軸安裝孔的方向垂直。
[0035]所述電極導管插入孔為貫穿所述夾持件的圓柱形通孔，使用圓柱形通孔的電極導管擺動夾持裝置的示意圖如圖4-6所示，或者:
[0036]所述電極導管插入孔包括圓柱形孔和向圓柱形孔外側伸展的圓弧形倒角，所述圓弧形倒角一端的直徑與所述圓柱形孔相同，并與所述圓柱形孔連接，另一端的直徑大于所述圓柱形孔，所述圓柱形孔和所述圓弧形倒角形成所述電極導管插入孔并貫穿所述夾持件。此時，所述圓弧形倒角的形狀為喇叭口形。其電極導管擺動夾持裝置的結構示意圖如圖7-9所示。
[0037]所述電機連接裝置包括連接軸和銅柱，所述連接軸一端與所述電極導管擺動夾持裝置連接，另一端通過軸承與所述銅柱連接，所述電機套入所述銅柱，并通過聯軸器與所述連接軸連接。
[0038]所述連接軸側部設有與所述連接軸垂直的螺絲孔，所述連接軸端部設有夾持槽，所述夾持槽與所述電極導管擺動夾持裝置的所述連接軸固定孔軸線方向垂直并對應，如圖10-12所示。
[0039]所述銅柱包括設有空腔的柱體、位于柱體兩側并與其固定連接的第一固定盤和第二固定盤，所述第一固定盤、所述第二固定盤上均設有螺絲固定孔，所述空腔貫穿所述柱體和所述第一固定盤，所述第二固定盤上設有連接軸套孔。如圖13-14所示。
[0040]所述電極導管固定孔的數量為2-3個。
[0041]本裝置采用的電機是上海固若金電子科技有限公司生產的57BYGH250C型步進電機。該電機可采用2相和4相控制，步距角分別為0.9°和1.8°，步距角精度為±5.4%。本裝置采用的是4相控制，可以在90° ±2°和45° ±2°的要求范圍內完成擺動要求。電機的保持轉矩和定位轉矩分別為1.7N.M和0.68kg.cm，能夠順利驅動10g 土 5g負荷的擺動。與步進電機相配合的電機驅動器選擇上海固若金電子科技有限公司生產的2HB504MA型步進電機驅動器，該電機驅動器能兼容單/雙脈沖輸入，采用交、直流供電，最高50VDC、35VAC，最大驅動電流4A/相，最高256倍細分，并有二進制和十進制可選，可有效的驅動57BYGH250C型步進電機的運動。同時電機驅動器對輸入信號進行了光隔離，能夠抑制一定的電磁干擾。
[0042]當電極導管插入孔為貫穿所述夾持件的圓柱形通孔時，用3個螺絲與電極導管固定孔配合固定電極導管，該儀器用于實現電極導管的90°擺動，可對所有相同結點的柔韌性進行測試，將被測的電極導管結點片段按要求固定后啟動測試儀，測試儀會按45° ±2°的角度以垂直方向為軸心進行振動頻率在2Hz±0.1Hz的擺動，具體振動周期也是由使用者設置。當電機導管選用帶圓弧形倒角的電極導管插入孔時，用2個螺絲與電極導管固定孔配合固定電極導管，此裝置可以在垂直方向裝以90° ±2°振動，從而迫使試驗電極導管片段在電極導管夾持件的喇叭形口中彎曲。本夾持裝置可對所有相同電極導管片段的柔韌性進行測試。將被測的電極導管片段按要求固定后啟動測試儀，測試儀會按90° ±2°的角度以垂直方向為軸心進行振動頻率在2Hz±0.1Hz的擺動，具體振動周期由使用者設置。
[0043]裝配時電機套入銅柱，通過聯軸器和連接軸相連，連接軸與銅柱間通過軸承連接，連接完成后電機和銅柱用4個M5的螺母固定。考慮到軸的高度和電機的振動等影響，本裝置還使用固定裝置。將電機放在一個由尼龍制成的底座上，同時電機與底座之間放置了一塊柔性墊片，電機上部也放置了一塊由尼龍制成的墊片，4個長螺母將上墊片和下底座緊緊固定。這樣的設計能夠牢牢地固定電機同時又能夠有效的減震。
[0044]下面簡單介紹一下本設計的電路結構。
[0045]1、電源部分:系統中單片機、電機驅動器等對電源要求較高，而且除驅動器是+24V工作電壓外，其他都是+3.3V工作電壓，所以本系統采用雙電源+5V，+24V，其中3.3V由5V電源通過LMl 117-3.3芯片提供，其中5V轉3.3V的具體電路原理圖如圖15所示。
[0046]電源采用2個常州誠聯電源制造公司生產的專用AC/DC開關電源，電源輸出電壓為分別+5 V、+24V，輸出電流為1A、6.5A，輸出功率為50W、150W，使用專用集成的電源可簡化電路設計，此開關電源具有過流、過壓及短路保護，內置EMI濾波器，紋波小，電壓輸出穩定。
[0047]2、單片機部分
[0048]本系統的單片機主要起到3個方面的作用:驅動電機運動;控制LED數碼管顯示和按鍵反饋；光耦信號的檢測。基于以上需求，系統選用了新華龍電子有限公司生產的C8051F340款單片機。該單片機的片內調試電路提供全速、非侵入式的在系統調試，支持斷點、單步、觀察/修改存儲器和寄存器;支持的電壓范圍為3.6-5.25V;具有40/25個端口 I/O，可耐5V電壓，大灌電流;擁有4個通用16位計數器/定時器。單片機主要電路原理圖如圖16所示。單片機的P0.3、P2.1、P2.2端口與LED顯示與按鍵控制電路相連，控制數碼管的顯示以及執行相應的按鍵指令如圖17所示;J3的I到5端口和電機驅動器相連，控制電機的轉動快慢和轉動方向，如圖18所示;P2.0和Pl.3和光耦檢測電路相連，接受光耦信號，執行相應指令。
[0049]3、LED顯示與按鍵控制電路:LED數碼管顯示主要是讓用戶能夠知道機器當前運行的時間和機器還要擺動的周期，而按鍵主要是方便人機交互，讓用戶能夠對機器進行簡單的控制。基于以上需求，本裝置選擇了北京凌志比高科技公司生產的BC7281型芯片，同時外接74HC164移位寄存器芯片，來控制8位數碼管顯示。BC7281芯片可驅動8位或16位數碼管顯示或64/128只獨立的LED;具有64鍵鍵盤接口，內有去抖功能；具有寄存器保護(抗干擾)模式，可靠性更高;適用于任何型號的數碼管/發光二極管;鍵盤部分具有鍵值鎖存功能。芯片可以很好的滿足上述功能需求。此7281的041\0^、1^￥口分別于單片機?0.3、？2.2、？2.1口相連，與單片機進行數據的接收和按鍵信息的反饋;DIGO到DIG4這5個端口分別與按鍵相連，來接收按鍵的信息，電路原理圖如圖17所示。
[0050]4、光耦檢測電路:主要是用于電機初始化時位置的校準，為了方便安裝，本裝置選擇了 TP805型光耦，檢測電路原理圖如圖19所示。JPl的3端口與單片機的I/O 口連接，來接收光耦被遮擋和不遮擋時反饋的高低電平信號。
[0051 ]工作原理:開機后儀器進行初始化自檢，通過光耦器件對電機進行位置矯正，電機由電機驅動器驅動。完成電機位置矯正后，單片機進入待機狀態等待按鍵指令;如果按下開始鍵則電機直接按照上一次設置的次數轉動，如按下設置鍵，則進入設置模式，對轉動次數進行設置隨后電機按照所設置次數開始進行轉動，按下暫停鍵后，電機停止。
[0052]以上對本實用新型的實例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1.一種電極導管測試儀，其特征在于包括光耦檢測電路、LED顯示與按鍵控制電路、單片機、驅動連接裝置，所述光耦檢測電路、所述LED顯示與按鍵控制電路、所述驅動連接裝置分別與所述單片機連接。2.根據權利要求1所述的電極導管測試儀，其特征在于還包括電機固定裝置，所述電機固定裝置包括底座、上墊片、長螺母，所述電機放置在所述底座上，所述上墊片設置在所述電機上方，所述底座與所述上墊片之間通過所述長螺母固定連接。3.根據權利要求2所述的電極導管測試儀，其特征在于所述驅動連接裝置包括電機驅動器、電機、電機連接裝置、電極導管擺動夾持裝置，所述電機驅動器分別與所述電機、所述單片機連接，所述電機與所述電極導管擺動夾持裝置通過所述電機連接裝置連接。4.根據權利要求3所述的電極導管測試儀，其特征在于所述電極導管擺動夾持裝置包括依次固定連接的連接軸連接件、連接圓盤、電極導管夾持件，所述連接軸連接件上設有連接軸安裝孔、連接軸固定孔，所述連接軸安裝孔的軸線與所述連接軸連接件的軸線重合，所述連接軸固定孔的軸線與所述連接軸安裝孔的軸線垂直，且所述連接軸固定孔與所述連接軸安裝孔相連通。5.根據權利要求4所述的電極導管測試儀，其特征在于所述電極導管夾持件內設有貫穿所述電極導管夾持件的電極導管插入孔、與電極導管插入孔相連通的電極導管固定孔，所述電極導管插入孔的軸線方向與所述電極導管固定孔的軸線方向垂直，同時所述電極導管插入孔的方向與所述連接軸安裝孔的方向垂直。6.根據權利要求5所述的電極導管測試儀，其特征在于所述電極導管插入孔為貫穿所述夾持件的圓柱形通孔。7.根據權利要求5所述的電極導管測試儀，其特征在于所述電極導管插入孔包括圓柱形孔和向圓柱形孔外側伸展的圓弧形倒角，所述圓弧形倒角一端的直徑與所述圓柱形孔相同，并與所述圓柱形孔連接，另一端的直徑大于所述圓柱形孔，所述圓柱形孔和所述圓弧形倒角形成所述電極導管插入孔并貫穿所述夾持件。8.根據權利要求4-7任一項所述的電極導管測試儀，其特征在于所述電機連接裝置包括連接軸和銅柱，所述連接軸一端與所述電極導管擺動夾持裝置連接，另一端通過軸承與所述銅柱連接，所述電機套入所述銅柱，并通過聯軸器與所述連接軸連接。9.根據權利要求8所述的電極導管測試儀，其特征在于所述連接軸側部設有與所述連接軸垂直的螺絲孔，所述連接軸端部設有夾持槽，所述夾持槽與所述電極導管擺動夾持裝置的所述連接軸固定孔軸線方向垂直并對應。10.根據權利要求9所述的電極導管測試儀，其特征在于所述銅柱包括設有空腔的柱體、位于柱體兩側并與其固定連接的第一固定盤和第二固定盤，所述第一固定盤、所述第二固定盤上均設有螺絲固定孔，所述空腔貫穿所述柱體和所述第一固定盤，所述第二固定盤上設有連接軸套孔。
【文檔編號】G01N3/04GK205449712SQ201521144102
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月31日
【發明人】陳星宇, 紀彩彥, 趙云龍, 方軍
【申請人】天津市醫療器械質量監督檢驗中心