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一种生物反馈及电刺激治疗

阅读:0发布:2022-09-09

专利汇可以提供一种生物反馈及电刺激治疗专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种 生物 反馈及 电刺激 治疗 仪。该治疗仪包括主机 外壳 、显示屏、充电 接口 、锂 电池 以及 电路 板,还包括设置在 电路板 上的第一工作 电极 接口、第二 工作电极 接口以及肌电参考电极接口,第一工作电极接口和第二工作电极接口用于连接电极片和 探头 ,肌电参考电极接口用于连接参考电极片。该治疗仪的2通道独立肌电 信号 采集处理、电刺激输出强度独立控制设计,在某一通道有故障出现时不影响另一通道的肌电采集和电刺激输出;且具有电极脱落检测功能,检测到电极脱落后在显示屏上提示电极脱落;输出检测保护电路可有效检测前级输出是否有 短路 情况,更有效的提高用户使用体验舒适度;完全隔离的升压电刺激输出电路,为用户使用提供更好的安全性。,下面是一种生物反馈及电刺激治疗专利的具体信息内容。

1.一种生物反馈及电刺激治疗仪,包括主机外壳、显示屏、充电接口、锂电池以及电路板,其特征在于,还包括设置在所述电路板上的第一工作电极接口、第二工作电极接口以及肌电参考电极接口,所述第一工作电极接口和所述第二工作电极接口用于连接电极片和探头,所述肌电参考电极接口用于连接参考电极片;
所述电路板还包括电刺激升压隔离输出电路,所述电刺激升压隔离输出电路包括:升压器T2、光电耦合器U20、电阻R68、电阻R71、电阻R72、电阻R73、电容C65、电容C66、电容C67、二极管D17、二极管D18、二极管D19、二极管D20,所述升压器T2的第一输入端通过串联所述电阻R68和所述电容C65连接DC输入端,所述升压器T2的第二输入端连接所述DC输入端,所述升压器T2的第三输入端通过串联所述电阻R71和所述电容C66连接所述DC输入端;所述升压器T2的第一输出端连接TH2A端口,所述升压器T2的第二输出端连接所述二极管D17的正极,所述二极管D17的负极连接所述二极管D18的正极,所述二极管D18的负极连接TH2B端口;所述升压器T2的第二输出端连接所述二极管D19的负极,所述二极管D19的正极连接所述二极管D20的负极,所述二极管D20的正极连接所述TH2B端口;
所述升压器T2的第二输出端通过所述电阻R72连接所述光电耦合器U20的第一输入端,所述TH2B端口连接所述光电耦合器U20的第二输入端;所述光电耦合器U20的第一输出端通过所述电阻R73连接供电电源,所述光电耦合器U20的第一输出端通过所述电容C67接地,所述光电耦合器U20的第二输出端接地。
2.根据权利要求1所述的生物反馈及电刺激治疗仪,其特征在于,所述电路板还包括与所述电刺激升压隔离输出电路连接、用于检测短路情况的输出检测保护电路,所述输出检测保护电路包括:三极管Q11、三极管Q12、三极管Q16、MOS管Q15、电阻R57、电阻R58、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R79、电阻R80、电阻R83、电阻R86以及二极管D15;
所述三极管Q11的集电极连接所述升压器T2的第一输入端,所述三极管Q11的基极通过所述电阻R79连接处理器,所述三极管Q11的基极通过所述电阻R86接地,所述三极管Q11的发射极连接所述MOS管Q15的漏极;所述三极管Q12的集电极连接所述升压器T2的第三输入端,所述三极管Q12的基极通过所述电阻R80连接所述处理器,所述三极管Q12的基极通过所述电阻R83接地,所述三极管Q12的发射极连接所述MOS管Q15的漏极;
所述MOS管Q15的栅极连接所述处理器,所述MOS管Q15的栅极通过所述电阻R57接地,所述MOS管Q15的源极连接所述二极管D15的正极,所述二极管D15的负极接地;所述MOS管Q15的源极通过所述电阻R60连接所述三极管Q16的基极,所述MOS管Q15的源极通过所述电阻R58接地;所述三极管Q16的集电极通过所述电阻R62连接供电电源,所述三极管Q16的集电极连接所述处理器;所述三极管Q16的发射极接地。
3.根据权利要求1所述的生物反馈及电刺激治疗仪,其特征在于,所述电路板还包括用于检测肌电采集电极是否脱落的肌电采集脱落检测电路,所述肌电采集脱落检测电路包括:第一放大器U2A、第二放大器U2B、第三放大器U3A、第四放大器U3B、二输入与U4、电阻R5、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R22、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R34、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、二极管D100、二极管D5、钳位二极管D4、钳位二极管D6;
所述电阻R5、电阻R17、电阻R20、电阻R22、电容C4、电容C5、电容C6以及电容C7组成分压电路,所述分压电路的第一输出端分别连接所述第一放大器U2A的反相输入端和第二放大器U2B的反相输入端,所述分压电路的第二输出端通过所述电阻R25连接所述第三放大器U3A的同相输入端,所述分压电路的第二输出端通过所述电阻R31连接所述第四放大器U3B的同相输入端;
所述第一放大器U2A的同相输入端通过所述电阻R19连接所述第三放大器U3A的输出端,所述第一放大器U2A的输出端连接所述二极管D100的正极,所述二极管D100的负极连接所述二输入与门U4的第一输入端,所述二极管D100的负极通过所述电阻R18接地;所述第一放大器U2A的输出端通过所述电阻R15连接供电电压
所述第二放大器U2B的同相输入端连接通过所述电阻R29连接所述第四放大器U3B的反相输入端,所述第二放大器U2B的输出端连接所述二极管D5的正极,所述二极管D5的负极连接所述二输入与门U4的第二输入端,所述二极管D5的负极通过所述电阻R28接地;所述第一放大器U2B的输出端通过所述电阻R16连接供电电压;
所述第三放大器U3A的反相输入端连接所述第三放大器U3A的输出端,所述第三放大器U3A的输出端通过所述电阻R24连接第一信号输入端;所述第三放大器U3A的同相输入端通过所述电阻R27连接第二信号输入端,所述第三放大器U3A的同相输入端通过所述钳位二极管D4连接供电电源;
所述第四放大器U3B的反相输入端连接所述第四放大器U3B的输出端,所述第四放大器U3B的输出端通过所述电阻R30连接第三信号输入端,所述第四放大器U3B的同相输入端通过所述电阻R34连接第四信号输入端,所述第四放大器U3B的同相输入端通过所述钳位二极管D6连接供电电源;
所述二输入与门U4的输出端通过所述电阻R26连接移除接口。
4.根据权利要求1所述的生物反馈及电刺激治疗仪,其特征在于,所述电路板还包括用于处理采集的肌电信号的肌电信号采集处理电路,所述肌电信号采集处理电路包括二级工频陷波电路和肌电信号整流电路,采集信号经所述二级工频陷波电路滤波后输出至所述肌电信号整流电路。
5.根据权利要求4所述的生物反馈及电刺激治疗仪,其特征在于,所述二级工频陷波电路包括第一级工频电波电路和第二级工频陷波线路;
所述第一级工频电波电路包括:放大器U26C、放大器U26D、电阻R92、电阻R93、电阻R98、电阻R111、电阻R120、电阻R121、电阻R126、电容C72、电容C74、电容C79、电容C80,所述放大器U26C的反相输入端连接所述放大器U26C的输出端,所述放大器U26D的反相输入端连接所述放大器U26D的输出端;所述放大器U26D的同相输入端通过所述电阻R98连接所述电阻R93的第一端,所述电阻R93的第二端通过所述电阻R92连接肌电信号采集端,所述电阻R93的第二端通过所述电容C72连接所述放大器U26C的输出端,所述电阻R93的第二端通过所述电容C74连接所述放大器U26C的输出端;所述放大器U26D的同相输入端连接所述电容C80的第一端,所述电容C80的第二端通过所述电容C79连接肌电信号采集端,所述电容C80的第二端通过串联所述电阻R120和电阻R121连接所述放大器U26C的输出端;所述放大器U26D的输出端通过所述电阻R111连接所述放大器U26C的同相输入端,所述放大器U26C的同相输入端通过所述电阻R126接地;
所述第二级工频电波电路包括:放大器U27D、放大器U27C、电阻R94、电阻R95、电阻R99、电阻R103、电阻R112、电阻R122、电阻R123、电阻R127、电容C73、电容C75、电容C76、电容C77,所述放大器U27D的反相输入端连接所述放大器U27D的输出端,所述放大器U27C的反相输入端连接所述放大器U27C的输出端;所述放大器U27C的同相输入端通过所述电阻R103连接所述电阻R95的第一端,所述电阻R95的第二端通过串联所述电阻R94和电阻R99连接所述放大器U26D的输出端,所述电阻R95的第二端通过所述电容C73连接所述放大器U27D的输出端,所述电阻R95的第二端通过所述电容C75连接所述放大器U27D的输出端;所述放大器U27C的同相输入端连接所述电容C77的第一端,所述电容C77的第二端通过所述电容C76连接所述放大器U26D的输出端,所述电容C77的第二端通过串联所述电阻R122和电阻R123连接所述放大器U27D的输出端;所述放大器U27C的输出端通过所述电阻R112连接所述放大器U27D的同相输入端,所述放大器U27D的同相输入端通过所述电阻R127接地。
6.根据权利要求5所述的生物反馈及电刺激治疗仪,其特征在于,所述肌电信号整流电路包括放大器U27A、放大器U29D、电阻R131、电阻R132、电阻R137、电阻R138、电阻R139、电阻R141、电阻R144、钳位二极管D24;
所述放大器U27C的输出端连接所述电阻R137的第一端,所述电阻R137的第二端连接所述放大器U29D的反相输入端,所述电阻R137的第二端通过所述电阻R138连接所述钳位二极管D24的引脚1,所述电阻R137的第二端连接所述钳位二极管D24的引脚2,所述放大器U29D的输出端连接所述钳位二极管D24的引脚3,所述放大器U29D的同相输入端通过所述电阻R144接地;所述钳位二极管D24的引脚1通过所述电阻R139连接所述放大器U27A的反相输入端,所述放大器U27C的输出端通过所述电阻R132连接所述放大器U27A的反相输入端,所述放大器U27A的反相输入端通过所述电阻R141连接所述放大器U27A的输出端;所述放大器U27A的同相输入端通过所述电阻R131接地。
7.根据权利要求1所述的生物反馈及电刺激治疗仪,其特征在于,所述电路板还包括单芯片充电电路,所述单芯片充电电路包括充电芯片U2、电阻R2、电阻R3、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R59、电容C1、电容C50、电容C53、电容C54、电容C55、电容C58、电感L1、二极管D3、发光二极管D12;
所述充电芯片U2的引脚1通过所述电容C50接地,所述充电芯片U2的引脚2接地;所述充电芯片U2的引脚1连接所述电阻R52的第一端,所述电阻R52的第二端通过所述电容C1接地;
所述电阻R52的第二端通过所述电感L1连接所述充电芯片U2的引脚3,所述电阻R52的第二端通过所述电感L1连接所述二极管D3的正极,所述二极管D3的负极连接所述充电芯片U2的引脚4;所述充电芯片U2的引脚4通过所述电容C53接地,所述充电芯片U2的引脚4通过所述电容C54接地,所述充电芯片U2的引脚4通过所述电容C55接地;所述充电芯片U5的引脚5连接充电电池,所述充电芯片U5的引脚5通过所述电容C58接地;所述充电芯片U2的引脚6通过所述电阻R59接地;所述电阻R52的第二端通过所述电阻R53连接所述发光二极管D12的正极,所述发光二极管D12的负极连接所述充电芯片U2的引脚8;所述电阻R52的第二端通过所述电阻R2连接所述电阻R54的第一端,所述电阻R54的第二端连接所述充电芯片U2的引脚7,所述电阻R52的第二端通过所述电阻R3接地;所述充电芯片U2的引脚8通过所述电阻R51连接处理器。
8.根据权利要求1所述的生物反馈及电刺激治疗仪,其特征在于,还包括与所述第一工作电极接口、所述第二工作电极接口以及肌电参考电极接口连接、用于切换工作模式的采集刺激切换电路。
9.根据权利要求1所述的生物反馈及电刺激治疗仪,其特征在于,还包括用于人机交互的按键、语音存储模、语音播放模块。
10.根据权利要求1所述的生物反馈及电刺激治疗仪,其特征在于,还包括第一电极片、第二电极片、第三电极片以及探头,所述第一电极片或所述探头通过导联线连接至所述第一工作电极接口,所述第二电极片通过导联线连接至所述第二工作电极接口,所述第三电极片连接至所述肌电参考电极接口。

说明书全文

一种生物反馈及电刺激治疗

技术领域

[0001] 本实用新型涉及医疗设备领域,更具体地说,涉及一种生物反馈及电刺激治疗仪。

背景技术

[0002] 人体肌肉在放松、收缩的情况下会产生不同大小的微弱电信号,通过对这种微弱电信号采集处理分析,得到我们想要的肌电数据,并通过一定的方式展示出来,比如显示屏,LED等。例如,由于脑中导致人体某一部位的肌肉肌能下降,需要锻炼恢复原有的强度;通过一定的控制方式产生模拟生物肌电信号对受损的肌肉进行康复训练,恢复原有的强度和韧性或是使肌肉更强壮。又例如,女性在怀孕过程中,导致的体形变样,结合电刺激锻炼恢复原有的体形;女性怀孕生育过程中盆底肌受损,从而出现产后尿失禁、膀胱膨出或轻度子宫脱垂、缺乏敏感性可以通过肌电评估来测定盆底肌肉的强度,并通过电刺激进行治疗。所以需要一种电刺激治疗仪。实用新型内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种生物反馈及电刺激治疗仪。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种生物反馈及电刺激治疗仪,包括主机外壳、显示屏、充电接口、锂电池以及电路板,还包括设置在所述电路板上的第一工作电极接口、第二工作电极接口以及肌电参考电极接口,所述第一工作电极接口和所述第二工作电极接口用于连接电极片和探头,所述肌电参考电极接口用于连接参考电极片;
[0005] 所述电路板还包括电刺激升压隔离输出电路,所述电刺激升压隔离输出电路包括:升压器T2、光电耦合器U20、电阻R68、电阻R71、电阻R72、电阻R73、电容C65、电容C66、电容C67、二极管D17、二极管D18、二极管D19、二极管D20,所述升压器T2的第一输入端通过串联所述电阻R68和所述电容 C65连接DC输入端,所述升压器T2的第二输入端连接所述DC输入端,所述升压器T2的第三输入端通过串联所述电阻R71和所述电容C66连接所述DC 输入端;所述升压器T2的第一输出端连接TH2A端口,所述升压器T2的第二输出端连接所述二极管D17的正极,所述二极管D17的负极连接所述二极管 D18的正极,所述二极管D18的负极连接TH2B端口;所述升压器T2的第二输出端连接所述二极管D19的负极,所述二极管D19的正极连接所述二极管D20 的负极,所述二极管D20的正极连接所述TH2B端口;
[0006] 所述升压器T2的第二输出端通过所述电阻R72连接所述光电耦合器U20 的第一输入端,所述TH2B端口连接所述光电耦合器U20的第二输入端;所述光电耦合器U20的第一输出端通过所述电阻R73连接供电电源,所述光电耦合器U20的第一输出端通过所述电容C67接地,所述光电耦合器U20的第二输出端接地。
[0007] 进一步,本实用新型所述的生物反馈及电刺激治疗仪,所述电路板还包括与所述电刺激升压隔离输出电路连接、用于检测短路情况的输出检测保护电路,所述输出检测保护电路包括:三极管Q11、三极管Q12、三极管Q16、 MOS管Q15、电阻R57、电阻R58、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R79、电阻R80、电阻R83、电阻R86以及二极管D15;
[0008] 所述三极管Q11的集电极连接所述升压器T2的第一输入端,所述三极管 Q11的基极通过所述电阻R79连接处理器,所述三极管Q11的基极通过所述电阻R86接地,所述三极管Q11的发射极连接所述MOS管Q15的漏极;所述三极管Q12的集电极连接所述升压器T2的第三输入端,所述三极管Q12的基极通过所述电阻R80连接所述处理器,所述三极管Q12的基极通过所述电阻R83 接地,所述三极管Q12的发射极连接所述MOS管Q15的漏极;
[0009] 所述MOS管Q15的栅极连接所述处理器,所述MOS管Q15的栅极通过所述电阻R57接地,所述MOS管Q15的源极连接所述二极管D15的正极,所述二极管D15的负极接地;所述MOS管Q15的源极通过所述电阻R60连接所述三极管Q16的基极,所述MOS管Q15的源极通过所述电阻R58接地;所述三极管Q16的集电极通过所述电阻R62连接供电电源,所述三极管Q16的集电极连接所述处理器;所述三极管Q16的发射极接地。
[0010] 进一步,本实用新型所述的生物反馈及电刺激治疗仪,所述电路板还包括用于检测肌电采集电极是否脱落的肌电采集脱落检测电路,所述肌电采集脱落检测电路包括:第一放大器U2A、第二放大器U2B、第三放大器U3A、第四放大器U3B、二输入与U4、电阻R5、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R22、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R34、电容C4、电容 C5、电容C6、电容C7、二极管D100、二极管D5、钳位二极管D4、钳位二极管D6;
[0011] 所述电阻R5、电阻R17、电阻R20、电阻R22、电容C4、电容C5、电容 C6以及电容C7组成分压电路,所述分压电路的第一输出端分别连接所述第一放大器U2A的反相输入端和第二放大器U2B的反相输入端,所述分压电路的第二输出端通过所述电阻R25连接所述第三放大器U3A的同相输入端,所述分压电路的第二输出端通过所述电阻R31连接所述第四放大器U3B的同相输入端;
[0012] 所述第一放大器U2A的同相输入端通过所述电阻R19连接所述第三放大器U3A的输出端,所述第一放大器U2A的输出端连接所述二极管D100的正极,所述二极管D100的负极连接所述二输入与门U4的第一输入端,所述二极管 D100的负极通过所述电阻R18接地;所述第一放大器U2A的输出端通过所述电阻R15连接供电电压
[0013] 所述第二放大器U2B的同相输入端连接通过所述电阻R29连接所述第四放大器U3B的反相输入端,所述第二放大器U2B的输出端连接所述二极管D5 的正极,所述二极管D5的负极连接所述二输入与门U4的第二输入端,所述二极管D5的负极通过所述电阻R28接地;所述第一放大器U2B的输出端通过所述电阻R16连接供电电压;
[0014] 所述第三放大器U3A的反相输入端连接所述第三放大器U3A的输出端,所述第三放大器U3A的输出端通过所述电阻R24连接第一信号输入端;所述第三放大器U3A的同相输入端通过所述电阻R27连接第二信号输入端,所述第三放大器U3A的同相输入端通过所述钳位二极管D4连接供电电源;
[0015] 所述第四放大器U3B的反相输入端连接所述第四放大器U3B的输出端,所述第四放大器U3B的输出端通过所述电阻R30连接第三信号输入端,所述第四放大器U3B的同相输入端通过所述电阻R34连接第四信号输入端,所述第四放大器U3B的同相输入端通过所述钳位二极管D6连接供电电源;
[0016] 所述二输入与门U4的输出端通过所述电阻R26连接移除接口。
[0017] 进一步,本实用新型所述的生物反馈及电刺激治疗仪,所述电路板还包括用于处理采集的肌电信号的肌电信号采集处理电路,所述肌电信号采集处理电路包括二级工频陷波电路和肌电信号整流电路,采集信号经所述二级工频陷波电路滤波后输出至所述肌电信号整流电路。
[0018] 进一步,本实用新型所述的生物反馈及电刺激治疗仪,所述二级工频陷波电路包括第一级工频电波电路和第二级工频陷波线路;
[0019] 所述第一级工频电波电路包括:放大器U26C、放大器U26D、电阻R92、电阻R93、电阻R98、电阻R111、电阻R120、电阻R121、电阻R126、电容C72、电容C74、电容C79、电容C80,所述放大器U26C的反相输入端连接所述放大器U26C的输出端,所述放大器U26D的反相输入端连接所述放大器U26D的输出端;所述放大器U26D的同相输入端通过所述电阻R98连接所述电阻R93的第一端,所述电阻R93的第二端通过所述电阻R92连接肌电信号采集端,所述电阻R93的第二端通过所述电容C72连接所述放大器U26C的输出端,所述电阻R93的第二端通过所述电容C74连接所述放大器U26C的输出端;所述放大器U26D的同相输入端连接所述电容C80的第一端,所述电容C80的第二端通过所述电容C79连接肌电信号采集端,所述电容C80的第二端通过串联所述电阻R120和电阻R121连接所述放大器U26C的输出端;所述放大器U26D 的输出端通过所述电阻R111连接所述放大器U26C的同相输入端,所述放大器U26C的同相输入端通过所述电阻R126接地;
[0020] 所述第二级工频电波电路包括:放大器U27D、放大器U27C、电阻R94、电阻R95、电阻R99、电阻R103、电阻R112、电阻R122、电阻R123、电阻R127、电容C73、电容C75、电容C76、电容C77,所述放大器U27D的反相输入端连接所述放大器U27D的输出端,所述放大器U27C的反相输入端连接所述放大器U27C的输出端;所述放大器U27C的同相输入端通过所述电阻R103连接所述电阻R95的第一端,所述电阻R95的第二端通过串联所述电阻R94和电阻 R99连接所述放大器U26D的输出端,所述电阻R95的第二端通过所述电容C73 连接所述放大器U27D的输出端,所述电阻R95的第二端通过所述电容C75连接所述放大器U27D的输出端;所述放大器U27C的同相输入端连接所述电容 C77的第一端,所述电容C77的第二端通过所述电容C76连接所述放大器U26D 的输出端,所述电容C77的第二端通过串联所述电阻R122和电阻R123连接所述放大器U27D的输出端;所述放大器U27C的输出端通过所述电阻R112连接所述放大器U27D的同相输入端,所述放大器U27D的同相输入端通过所述电阻R127接地。
[0021] 进一步,本实用新型所述的生物反馈及电刺激治疗仪,所述肌电信号整流电路包括放大器U27A、放大器U29D、电阻R131、电阻R132、电阻R137、电阻R138、电阻R139、电阻R141、电阻R144、钳位二极管D24;
[0022] 所述放大器U27C的输出端连接所述电阻R137的第一端,所述电阻R137 的第二端连接所述放大器U29D的反相输入端,所述电阻R137的第二端通过所述电阻R138连接所述钳位二极管D24的引脚1,所述电阻R137的第二端连接所述钳位二极管D24的引脚2,所述放大器U29D的输出端连接所述钳位二极管D24的引脚3,所述放大器U29D的同相输入端通过所述电阻R144接地;所述钳位二极管D24的引脚1通过所述电阻R139连接所述放大器U27A的反相输入端,所述放大器U27C的输出端通过所述电阻R132连接所述放大器U27A 的反相输入端,所述放大器U27A的反相输入端通过所述电阻R141连接所述放大器U27A的输出端;所述放大器U27A的同相输入端通过所述电阻R131接地。
[0023] 进一步,本实用新型所述的生物反馈及电刺激治疗仪,所述电路板还包括单芯片充电电路,所述单芯片充电电路包括充电芯片U2、电阻R2、电阻R3、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R59、电容C1、电容C50、电容C53、电容C54、电容C55、电容C58、电感L1、二极管D3、发光二极管D12;
[0024] 所述充电芯片U2的引脚1通过所述电容C50接地,所述充电芯片U2的引脚2接地;所述充电芯片U2的引脚1连接所述电阻R52的第一端,所述电阻R52的第二端通过所述电容C1接地;所述电阻R52的第二端通过所述电感 L1连接所述充电芯片U2的引脚3,所述电阻R52的第二端通过所述电感L1 连接所述二极管D3的正极,所述二极管D3的负极连接所述充电芯片U2的引脚4;所述充电芯片U2的引脚4通过所述电容C53接地,所述充电芯片U2的引脚4通过所述电容C54接地,所述充电芯片U2的引脚4通过所述电容C55 接地;所述充电芯片U5的引脚5连接充电电池,所述充电芯片U5的引脚5 通过所述电容C58接地;所述充电芯片U2的引脚6通过所述电阻R59接地;所述电阻R52的第二端通过所述电阻R53连接所述发光二极管D12的正极,所述发光二极管D12的负极连接所述充电芯片U2的引脚8;所述电阻R52的第二端通过所述电阻R2连接所述电阻R54的第一端,所述电阻R54的第二端连接所述充电芯片U2的引脚7,所述电阻R52的第二端通过所述电阻R3接地;所述充电芯片U2的引脚8通过所述电阻R51连接处理器。
[0025] 进一步,本实用新型所述的生物反馈及电刺激治疗仪,还包括与所述第一工作电极接口、所述第二工作电极接口以及肌电参考电极接口连接、用于切换工作模式的采集刺激切换电路。
[0026] 进一步,本实用新型所述的生物反馈及电刺激治疗仪,还包括用于人机交互的按键、语音存储模、语音播放模块。
[0027] 进一步,本实用新型所述的生物反馈及电刺激治疗仪,还包括第一电极片、第二电极片、第三电极片以及探头,所述第一电极片或所述探头通过导联线连接至所述第一工作电极接口,所述第二电极片通过导联线连接至所述第二工作电极接口,所述第三电极片连接至所述肌电参考电极接口。
[0028] 实施本实用新型的一种生物反馈及电刺激治疗仪,具有以下有益效果:该治疗仪包括主机外壳、显示屏、充电接口、锂电池以及电路板,还包括设置在电路板上的第一工作电极接口、第二工作电极接口以及肌电参考电极接口,第一工作电极接口和第二工作电极接口用于连接电极片和探头,肌电参考电极接口用于连接参考电极片。该治疗仪的2通道独立肌电信号采集处理、电刺激输出强度独立控制设计,在某一通道有故障出现时不影响另一通道的肌电采集和电刺激输出;且具有电极脱落检测功能,检测到电极脱落后在显示屏上提示电极脱落;输出检测保护电路可有效检测前级输出是否有短路情况,更有效的提高用户使用体验舒适度;完全隔离的升压电刺激输出电路,为用户使用提供更好的安全性。附图说明
[0029] 下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
[0030] 图1是一实施例提供的生物反馈及电刺激治疗仪的结构示意图;
[0031] 图2是一实施例提供的电刺激升压隔离输出电路的电路图;
[0032] 图3是一实施例提供的输出检测保护电路的电路图;
[0033] 图4是一实施例提供的肌电采集脱落检测电路的电路图;
[0034] 图5是一实施例提供的二级工频陷波电路的电路图;
[0035] 图6是一实施例提供的肌电信号整流电路的电路图;
[0036] 图7是一实施例提供的单芯片充电电路的电路图。

具体实施方式

[0037] 为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
[0038] 实施例
[0039] 参考图1,本实施例的生物反馈及电刺激治疗仪包括主机外壳、显示屏、充电接口、锂电池以及电路板,还包括设置在电路板上的第一工作电极接口、第二工作电极接口以及肌电参考电极接口,第一工作电极接口和第二工作电极接口用于连接电极片和探头,肌电参考电极接口用于连接参考电极片。进一步,本实施例的生物反馈及电刺激治疗仪还包括用于人机交互的按键、语音存储模块、语音播放模块。作为选择,按键为胶按键,提升用户按键体验。
[0040] 进一步,本实施例的生物反馈及电刺激治疗仪还包括第一电极片、第二电极片、第三电极片以及探头,第一电极片或探头通过导联线连接至第一工作电极接口,第二电极片通过导联线连接至第二工作电极接口,第三电极片连接至肌电参考电极接口。
[0041] 参考图2,电路板还包括与处理器连接的、电刺激升压隔离输出电路,电刺激升压隔离输出电路包括:升压器T2、光电耦合器U20、电阻R68、电阻 R71、电阻R72、电阻R73、电容C65、电容C66、电容C67、二极管D17、二极管D18、二极管D19、二极管D20,升压器T2的第一输入端通过串联电阻 R68和电容C65连接DC输入端,升压器T2的第二输入端连接DC输入端,升压器T2的第三输入端通过串联电阻R71和电容C66连接DC输入端;升压器 T2的第一输出端连接TH2A端口,升压器T2的第二输出端连接二极管D17的正极,二极管D17的负极连接二极管D18的正极,二极管D18的负极连接TH2B 端口;升压器T2的第二输出端连接二极管D19的负极,二极管D19的正极连接二极管D20的负极,二极管D20的正极连接TH2B端口;
[0042] 升压器T2的第二输出端通过电阻R72连接光电耦合器U20的第一输入端, TH2B端口连接光电耦合器U20的第二输入端;光电耦合器U20的第一输出端通过电阻R73连接供电电源,光电耦合器U20的第一输出端通过电容C67接地,光电耦合器U20的第二输出端接地。
[0043] 现有的刺激升压电路技术是采用非隔离升压电路,2通道刺激输出共用同一个升压器件,当升压器件出现故障时,2通道的电刺激输出都不能工作。本实施例采用完全隔离的升压、负载检测电路,刺激前级电路与后级通过升压器T2、光电耦合器U20实现完全隔离,完全隔离的升压电刺激输出电路,在每一通道升压电路出现故障时并不影响另一通道的刺激输出,也用户使用提供了更好的安全性。
[0044] 参考图3,本实施例的生物反馈及电刺激治疗仪中电路板还包括与电刺激升压隔离输出电路连接、用于检测短路情况的输出检测保护电路,输出检测保护电路与处理器连接。输出检测保护电路包括:三极管Q11、三极管Q12、三极管Q16、MOS管Q15、电阻R57、电阻R58、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R79、电阻R80、电阻R83、电阻R86以及二极管D15;
[0045] 三极管Q11的集电极连接升压器T2的第一输入端,三极管Q11的基极通过电阻R79连接处理器,三极管Q11的基极通过电阻R86接地,三极管Q11 的发射极连接MOS管Q15的漏极;三极管Q12的集电极连接升压器T2的第三输入端,三极管Q12的基极通过电阻R80连接处理器,三极管Q12的基极通过电阻R83接地,三极管Q12的发射极连接MOS管Q15的漏极;
[0046] MOS管Q15的栅极连接处理器,MOS管Q15的栅极通过电阻R57接地,MOS 管Q15的源极连接二极管D15的正极,二极管D15的负极接地;MOS管Q15的源极通过电阻R60连接三极管Q16的基极,MOS管Q15的源极通过电阻R58接地;三极管Q16的集电极通过电阻R62连接供电电源,三极管Q16的集电极连接处理器;三极管Q16的发射极接地。
[0047] 现有的电刺激输出模块没有输出检测保护电路,当出现故障时不能做出检测和保护功能。本实施例的输出检测保护电路,主要由三极管Q11、三极管 Q12、MOS管Q15、三极管Q16、二极管D15组成,通过CPU导通MOS管Q15, 检测三极管Q11、三极管Q12是否出现短路,短路存在时,二极管D15上面的电压通过三极管Q16来检测,CPU通过读取T2JC的信号来判定状态。有短路出现CPU控制T2_ON信号,关断MOS管Q15实现保护。可以有效检测前级输出是否有短路情况,并在短路情况下实施动作保护后级电路。每一个通道出现故障并不影响另一通道刺激输出电路,更有效的提高用户使用舒适度。
[0048] 参考图4,本实施例的生物反馈及电刺激治疗仪中电路板还包括用于检测肌电采集电极是否脱落的肌电采集脱落检测电路,肌电采集脱落检测电路包括:第一放大器U2A、第二放大器U2B、第三放大器U3A、第四放大器U3B、二输入与门U4、电阻R5、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R22、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R34、电容C4、电容C5、电容C6、电容 C7、二极管D100、二极管D5、钳位二极管D4、钳位二极管D6;
[0049] 电阻R5、电阻R17、电阻R20、电阻R22、电容C4、电容C5、电容C6以及电容C7组成分压电路,分压电路的第一输出端分别连接第一放大器U2A的反相输入端和第二放大器U2B的反相输入端,分压电路的第二输出端通过电阻R25连接第三放大器U3A的同相输入端,分压电路的第二输出端通过电阻 R31连接第四放大器U3B的同相输入端;
[0050] 第一放大器U2A的同相输入端通过电阻R19连接第三放大器U3A的输出端,第一放大器U2A的输出端连接二极管D100的正极,二极管D100的负极连接二输入与门U4的第一输入端,二极管D100的负极通过电阻R18接地;第一放大器U2A的输出端通过电阻R15连接供电电压;
[0051] 第二放大器U2B的同相输入端连接通过电阻R29连接第四放大器U3B的反相输入端,第二放大器U2B的输出端连接二极管D5的正极,二极管D5的负极连接二输入与门U4的第二输入端,二极管D5的负极通过电阻R28接地;第一放大器U2B的输出端通过电阻R16连接供电电压;
[0052] 第三放大器U3A的反相输入端连接第三放大器U3A的输出端,第三放大器U3A的输出端通过电阻R24连接第一信号输入端;第三放大器U3A的同相输入端通过电阻R27连接第二信号输入端,第三放大器U3A的同相输入端通过钳位二极管D4连接供电电源;
[0053] 第四放大器U3B的反相输入端连接第四放大器U3B的输出端,第四放大器U3B的输出端通过电阻R30连接第三信号输入端,第四放大器U3B的同相输入端通过电阻R34连接第四信号输入端,第四放大器U3B的同相输入端通过钳位二极管D6连接供电电源;
[0054] 二输入与门U4的输出端通过电阻R26连接移除接口。
[0055] 作为选择,本实施例中第一放大器U2A和第二放大器U2B为一体式集成器件,第三放大器U3A和第四放大器U3B为一体式集成器件。
[0056] 本实施例通过电阻R5、电阻R17和电阻R20、电阻R22组成的分压电路为后面运放电压比较提供基准,U3A和U3B作为电压跟随输出阻抗变换,在不影响原有的肌电信号时,后为U2A和U2B做比较及后级肌电信号处理电路提供输入。通过U2A和U2B比较器对肌电信号跟基准负压做比较,来判定是否接触良好;通过一个二输入与门的输出脱落检测信号。传统的生物反馈仪没有肌电采集电极脱落检测功能。
[0057] 进一步,本实施例的生物反馈及电刺激治疗仪中电路板还包括用于处理采集的肌电信号的肌电信号采集处理电路,肌电信号采集处理电路包括二级工频陷波电路和肌电信号整流电路,采集信号经二级工频陷波电路滤波后输出至肌电信号整流电路。
[0058] 参考图5,本实施例的生物反馈及电刺激治疗仪中二级工频陷波电路包括第一级工频电波电路和第二级工频陷波线路;
[0059] 第一级工频电波电路包括:放大器U26C、放大器U26D、电阻R92、电阻 R93、电阻R98、电阻R111、电阻R120、电阻R121、电阻R126、电容C72、电容C74、电容C79、电容C80,放大器U26C的反相输入端连接放大器U26C 的输出端,放大器U26D的反相输入端连接放大器U26D的输出端;放大器U26D 的同相输入端通过电阻R98连接电阻R93的第一端,电阻R93的第二端通过电阻R92连接肌电信号采集端,电阻R93的第二端通过电容C72连接放大器 U26C的输出端,电阻R93的第二端通过电容C74连接放大器U26C的输出端;放大器U26D的同相输入端连接电容C80的第一端,电容C80的第二端通过电容C79连接肌电信号采集端,电容C80的第二端通过串联电阻R120和电阻R121 连接放大器U26C的输出端;放大器U26D的输出端通过电阻R111连接放大器 U26C的同相输入端,放大器U26C的同相输入端通过电阻R126接地;
[0060] 第二级工频电波电路包括:放大器U27D、放大器U27C、电阻R94、电阻 R95、电阻R99、电阻R103、电阻R112、电阻R122、电阻R123、电阻R127、电容C73、电容C75、电容C76、电容C77,放大器U27D的反相输入端连接放大器U27D的输出端,放大器U27C的反相输入端连接放大器U27C的输出端;放大器U27C的同相输入端通过电阻R103连接电阻R95的第一端,电阻R95 的第二端通过串联电阻R94和电阻R99连接放大器U26D的输出端,电阻R95 的第二端通过电容C73连接放大器U27D的输出端,电阻R95的第二端通过电容C75连接放大器U27D的输出端;放大器U27C的同相输入端连接电容C77 的第一端,电容C77的第二端通过电容C76连接放大器U26D的输出端,电容C77的第二端通过串联电阻R122和电阻R123连接放大器U27D的输出端;放大器U27C的输出端通过电阻R112连接放大器U27D的同相输入端,放大器U27D 的同相输入端通过电阻R127接地。
[0061] 现有技术的生物反馈仪没有工频滤波电路,或者有工频滤波但效果不好,本实施例的工频滤波电路采用的是正反馈的有源双T带阻滤波器,2级设计,相对1级滤波更有效的滤除了采集到的肌电信号中工频信号,减弱了工频信号的干扰。2级电路的Q值分别可以通过电阻R111、电阻R126和电阻R112、电阻R127比值进行调节。
[0062] 参考图6,本实施例的生物反馈及电刺激治疗仪中肌电信号整流电路包括放大器U27A、放大器U29D、电阻R131、电阻R132、电阻R137、电阻R138、电阻R139、电阻R141、电阻R144、钳位二极管D24;
[0063] 放大器U27C的输出端连接电阻R137的第一端,电阻R137的第二端连接放大器U29D的反相输入端,电阻R137的第二端通过电阻R138连接钳位二极管D24的引脚1,电阻R137的第二端连接钳位二极管D24的引脚2,放大器 U29D的输出端连接钳位二极管D24的引脚3,放大器U29D的同相输入端通过电阻R144接地;钳位二极管D24的引脚1通过电阻R139连接放大器U27A的反相输入端,放大器U27C的输出端通过电阻R132连接放大器U27A的反相输入端,放大器U27A的反相输入端通过电阻R141连接放大器U27A的输出端;放大器U27A的同相输入端通过电阻R131接地。
[0064] 现有的肌电信号处理设计是采用单电源运放电路工作,采用中间参考值的方式抬升信号输入到芯片ADC处理,ADC处理信号的范围减小一半。本实施例肌电信号处理电路采用双电源电路,并对前级处理过的肌电信号进行精密整流处理,将微弱的交流信号整流为小直流信号;CPU的ADC输入信号范围为 0-3.3V只能处理幅值大于0V的信号,经过整流后的肌电信号方便送入CPU进行ADC采集,ADC能采集处理信号的范围相对未经整流过的信号范围大一倍,在宽范围的信号采集中相应的放大处理切换电路少,节省CPU使用的ADC端口资源。
[0065] 参考图7,本实施例的生物反馈及电刺激治疗仪中电路板还包括单芯片充电电路,单芯片充电电路包括充电芯片U2、电阻R2、电阻R3、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R59、电容C1、电容C50、电容C53、电容 C54、电容C55、电容C58、电感L1、二极管D3、发光二极管D12;
[0066] 充电芯片U2的引脚1通过电容C50接地,充电芯片U2的引脚2接地;充电芯片U2的引脚1连接电阻R52的第一端,电阻R52的第二端通过电容C1 接地;电阻R52的第二端通过电感L1连接充电芯片U2的引脚3,电阻R52的第二端通过电感L1连接二极管D3的正极,二极管D3的负极连接充电芯片U2 的引脚4;充电芯片U2的引脚4通过电容C53接地,充电芯片U2的引脚4通过电容C54接地,充电芯片U2的引脚4通过电容C55接地;充电芯片U5的引脚5连接充电电池,充电芯片U5的引脚5通过电容C58接地;充电芯片U2 的引脚6通过电阻R59接地;电阻R52的第二端通过电阻R53连接发光二极管D12的正极,发光二极管D12的负极连接充电芯片U2的引脚8;电阻R52 的第二端通过电阻R2连接电阻R54的第一端,电阻R54的第二端连接充电芯片U2的引脚7,电阻R52的第二端通过电阻R3接地;充电芯片U2的引脚8 通过电阻R51连接处理器。
[0067] 现有的充电电路使用升压芯片加电池充电管理芯片组合,本实施例是使用的单芯片方案。使用的是2节锂电池串连供电;充电方案使用单芯片设计,外围器件少,在板卡空间一定情况下布局空间少,实施例可以小型化。设计了充电接入指示信号同充电状态信号,方便CPU判定充电状态;使得设备在充电时不能进行其他操作比如电刺激输出等,提高了设备使用安全性。
[0068] 进一步,本实施例的生物反馈及电刺激治疗仪,还包括与第一工作电极接口、第二工作电极接口以及肌电参考电极接口连接、用于切换工作模式的采集刺激切换电路。
[0069] 作为选择,本实施例中的处理器的型号为STM32F103VET6,STM32F103VET6 处理器的结构可参考现有技术,在此不再赘述。
[0070] 该治疗仪的2通道独立肌电信号采集处理、电刺激输出强度独立控制设计,在某一通道有故障出现时不影响另一通道的肌电采集和电刺激输出;且具有电极脱落检测功能,检测到电极脱落后在显示屏上提示电极脱落;输出检测保护电路可有效检测前级输出是否有短路情况,更有效的提高用户使用体验舒适度;完全隔离的升压电刺激输出电路,为用户使用提供更好的安全性。
[0071] 以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施,并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
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