脈象儀的製作方法
2023-09-18 23:47:00 2
專利名稱：脈象儀的製作方法
脈象儀屬於中醫診斷疾病儀器。
現有脈象儀的傳感器一般都是應變片式壓力傳感器，為獲得較高解析度的脈象信號，壓力傳感器的觸頭就要做的很小(φ，mm左右)。當取脈時，觸頭與血管的接觸位置就非常關鍵，而每次取脈的位置又很難保證一致，所以檢測到的信號一致性就很差，也就更無法提取同一脈的左、中、右脈象信號了。所以這種脈象儀在臨床上無實用價值。
本發明的目的是設計一種每次檢測同一人同一位置的脈象信號時一致性要好，而且又能準確區分並提取左、中、右脈象信號的脈象儀。
本發明由複合式取脈探頭、壓力顯示電路、壓力調節裝置、自動平衡電路、電壓放大器、衰減電路、濾波電路、緩衝放大級、功率放大器、記錄儀、電源組成。其特徵在於複合式取脈探頭由光電傳感器和壓力傳感器組成，光電傳感器與壓力傳感器在機械結構上實行硬性連接。壓力傳感器主要用於調整控制光電傳感器與人體腕部的壓力保持適宜，這樣壓力傳感器的探頭就不必做的很小，因它不與人體接觸，也不用它提取脈象信號，而是用光電傳感器提取脈象信號，因光電傳感器的靈敏度高，而且可以取平均值，所以可以選用較大面積的接觸探頭，對於取脈易於掌握。光電傳感器還可以採用矩陣式結構，同時採取掃描式接收脈象信號，這樣不論是浮中沉，還是左右中的脈象信號都易於提取。
採用光電傳感器相應地又帶來了新的問題。當光電傳感器工作時，由於不同的被測對象皮膚的光潔程度有很大差別，所以對紅外光的吸收也就不同，致使接收電路的光敏三極體的工作點變化很大。而脈象信號是疊加在此直流電壓上，並與直流電壓差2個數量級的微弱信號，我們需要的是經直流放大器放大的不失真的脈象信號。若將此脈象信號直接經直流放大器放大，由於直流電壓變化很大會使直流放大器輸出級工作在飽和或截止狀態，失去放大作用。此脈象信號又不能採用電容器耦合放大，因為那樣會失去脈象信號的直流成份，使被放大的脈象信號失真。所以本發明設計增加了自動平衡電路，很好的解決了不失真地放大脈象信號的問題。
本發明的積極效果採用本發明診斷中風等疾病時，一致性好，準確度高，完全可以排除被測對象不同和人為操作儀器帶來的誤差。脈象信號提取出來後，還可同時顯示。
圖1為本發明的整體原理方框圖。
圖2為實施例一的光電傳感器電路結構示意圖。
圖3為實施例一的自動平衡電路的電路結構示意圖。
圖5為實施例二的光電傳感器中的接收電路結構示意圖。
圖4為實施例三的光電傳感器與自動平衡電路的結構示意圖。
圖6為實施例一中光電傳感器與壓力傳感器的機械連接關係及調整壓力傳感器壓力的機械結構示意圖。
實施例一本實施例由複合式取脈探頭1、壓力顯示電路2、壓力調節裝置3、自動平衡電路4、電壓放大器5、衰減電路6、濾波電路7、緩衝放大級8、功率放大器9、記錄儀10、電源11組成。複合式取脈探頭1由光電傳感器12、壓力傳感器13組成。光電傳感器12如圖2，它由遠紅外發射管D1、D2、D3、電阻R1串聯組成的發射電路，和由遠紅外接收管T1、T2、T3、電阻R2組成的接收電路來擔任。壓力傳感器13由壓電晶體擔任。光電傳感器12與壓力傳感器13在機械結構上實行硬性連接，光電傳感器12連在壓力傳感器13的下方。
壓力調節裝置3如圖6，它由底座25、立柱26、橫支架27、止動螺旋28、外殼16、壓力調節基座15、壓力調節螺杆14、調節手輪23、上下彈簧座17、20、彈簧19、上下限位銷18、21、限位滑道22、壓力傳感器殼體13、光電傳感器殼體12組成。橫支架27可粗調兩個傳感器的高低位置，以適應不同粗細腕部人的需要。調節手輪23可使螺杆相對基座旋轉，並帶動上下彈簧作上下移動。通過下彈簧座使壓力傳感器和光電傳感器作上下移動，當光電傳感器壓到人的腕部時，通過調節手輪可微調光電傳感器對人體腕部的壓力。同時由壓力顯示器顯示被測壓力，當壓力適宜時，通過光電傳感器取脈象信號。
本發明的技術實質在於準確地取脈和不失真地放大脈象信號。由於採用了壓力傳感器和光電傳感器的有機組合，解決了取脈象信號的難題，不失真地放大脈象信號是由自動平衡電路4來完成的。自動平衡電路如圖3。它由反相放大器、反相積分放大器、差分放大器組成。反相放大器由集成運放A1、電阻R3～R6組成。其增益為1。反相積分放大器由集成運放A2、電阻R7～R12、電位器W1、電容C1組成。增益也為1，時間常數為5～10秒(脈象信號周期為1秒左右)。差分放大器由集成運放A3、電阻R13～R16組成。反相積分放大器和反相放大器的反相輸入端並聯接光電傳感器接收電路的輸出端。反相積分放大器的輸出端接差分放大器的同相輸入端，反相放大器的輸出端接差分放大器的反相輸入端。工作時反相放大器A1將輸入端的直流電壓u0和脈象信號倒相後(放大倍數為1)，輸出至差分放大器A3的反相輸入端。反相積分放大器A2將輸入端的直流電壓平均值倒相後(放大倍數為1)，輸出到差分放大器A3的同相輸入端由於脈象信號的時間常數比積分放大器的時間常數小，所以A2輸出端的脈象信號為零。由於脈象信號與直流電壓相比相差2數量級，所以A2輸出的直流電壓與A1輸出直流電壓基本相等，而且A3隻放大差摸信號，所以經A3放大後的輸出信號，只含差摸信號的脈象信號了，而共摸信號被抑制掉了。達到了將脈象信號不失真放大的目的。
實施例二本施例與實施例一的不同之處在於光電傳感器12的電路結構。本實施例的紅外光發射電路與實施例一相同，不同的是紅外光接收電路，其電路結構如圖5，它由光敏三極體T4～T63進行矩陣連接，每路輸出端再串接一個負載電阻R組成。此種接收電路可以採取矩陣掃描的形式提取脈象信號，其準確度高、精度也更高。
實施例三本實施例與實施例一的不同之處在於光電傳感器12和自動平衡電路4的電路結構，其具體電路如圖4。其特徵在於自動平衡電路4和光電傳感器12的發射電路及接收電路實行了閉環反饋連接，紅外光發射電路由發光管D4～D6、電阻R17～R19、控流三極體T64組成，D4～D6、R17和控流三極體T64的集電極、發射極串聯連接，T64的基極接自動平衡電路的輸出端。紅外光接收電路由三極體T65～T67、電阻R20組成，自動平衡電路由反相積分放大器、反相放大器組成。反相積分放大器由集成運放A4、電阻R21～R23、電容C2組成，它的反相輸入端接紅外接收電路的輸出端，反相放大器由集成運放A5、電阻R24～R26組成。反相放大器的反相輸入端，反相放大器的輸出端接控流三極體T64的基極。工作時，如光敏三極體接收的光線過強，其工作電流增大，輸出的直流電壓變負值，偏離平衡零點。此變負的直流電壓經積分放大器放大後變成正值，再經反相放大器放大後又變成負值，此負電壓使三極體T64電流減小，則發光二極體發射的光強度就減弱了。使得光敏三極體接收到的光也減弱，工作電流減小，輸出直流電壓恢復到零值。如光敏三極體接收的光線減弱，也會使輸出直流電壓偏離平衡零點，其控制過程與上述過程相反。最終還是達到平衡零點。這樣就達到了自動控制輸出直流電壓的目的，後級因採用直流放大器即可有效地完成放大脈象信號的任務。
權利要求
1.脈象儀屬於中醫診斷疾病儀器，它由複合式取脈探頭1、壓力顯示電路2、壓力調節裝置3、自動平衡電路4、電壓放大器5、衰減電路6、濾波電路7、緩衝放大級8、功率放大器9、記錄儀10、電源11組成，其特徵在於複合式取脈探頭1由光電傳感器12、壓力傳感器13組成，而且光電傳感器12與壓力傳感器13在機械結構上實行硬性連接。
2.根據權利要求1所述的脈象儀，其特徵在於自動平衡電路4由反相放大器、反相積分放大器、差分放大器組成。反相放大器由集成運放A1、電阻R3～R6組成。增益為1;反相積分放大器由集成運放A2、電阻R7～R12、電位器W1、電容C1組成，時間常數為5～10秒，增益為1;差分放大器由集成運放A3、電阻R13～R16組成;反相積分放大器和反相放大器的反相輸入端並聯接光電傳感器的接收電路輸出端;反相積分放大器的輸出端接差分放大器的同相輸入端，反相放大器的輸出端接差分放大器的反相輸入端。
3.根據權利要求1所述的脈象儀，其特徵在於光電傳感器12由光敏三極體T4～T63進行矩陣連接，每路串接一個負載電阻R組成紅外光接收電路。
4.根據權利要求1所述的脈象儀，其特徵在於自動平衡電路4和光電傳感器12的發射電路及接收電路實行了閉環反饋連接，紅外光發射電路由發光管D4～D6、電阻R17～R19、控流三極體T64組成，D4～D6、R17和控流三極體T64的集電極、發射極串聯連接，T64的基極接自動平衡電路的輸出端;紅外光接收電路由三極體T65～T67、電阻R20組成;自動平衡電路由反相積分放大器、反相放大器組成，反相積分放大器由集成運放A4、電阻R21～R23、電容C2組成。它的反相輸入端接紅外接收電路的輸出端，反相放大器由集成運放A5、電阻R24～R26組成，反相放大器的反相輸入端接反相積分放大器的輸出端，反相放大器的輸出端接控流三極體T64的基極。
全文摘要
脈象儀屬於中醫診斷疾病的儀器，它由複合式取脈探頭1、壓力顯示電路2、壓力調節裝置3、自動平衡電路4、電壓放大器5、衰減電路6、濾波電路7、緩衝放大級8、功率放大器9、記錄儀10、電源11組成。其特徵在於複合式取脈探頭由光電傳感器12、壓力傳感器13組成，它倆在機械結構上實行硬性連接。為消除直流放大器直流電壓比脈象信號大2個數量級的問題，又增設了自動平衡電路。本發明取脈象時一致性好，準確度高，可排除被測對象不同和人為操作儀器帶來的誤差。
文檔編號A61B5/02GK1086986SQ9211313
公開日1994年5月25日 申請日期1992年11月13日 優先權日1992年11月13日
發明者李永光, 揚振軍, 張文娟, 孟憲富 申請人:李永光