(一)技术领域

本实用新型是一种家庭小中医电脑，属于自控装置的指令和伺服系统， 通过它实现人机对话，即将中医学语言变为机器语言，去支持家庭小中医机 器手工作。

(二)背景技术

家庭小中医所建立的新诊疗方法，既使各种单项功能的装置已有，也不 是靠它们简单地堆砌、罗织。

(三)发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够准确、可靠地完成家庭小中医规定指 标的电子设备，即产生全治疗信号以及家庭小中医机器手工作所需的能源， 并发出相关装置的动作控制指令。

本实用新型的家庭小中医电脑，其特征是：全治疗信号和磁振源、磁动 源、温控源都通过双头多芯电缆与四个家庭小中医机器手电连接。

所述的家庭小中医电脑，其特征是：全治疗信号中的调制信号发生器、 调制器顺序连接，其中

a.调制信号发生器中的方波、锯齿波、三角波、正弦波等单元发生器 电路分别独立，但是，其输出端分别与开关的各对应掷点，开关K2的刀与开 关K31的刀连接；

b.锯齿波发生器有一个电位器，电压比较器有一个电位器；

c.磁录信息输入端有一个电位器；

d.幅度调制器和频率调制器两者的输入端分别与开关K31的掷点连接， 输出端分别与开关K32的掷点相连；

e.幅度调制器有一个电位器，频率调制器有一个电位器。

所述的家庭小中医电脑，其特征是：全治疗信号中的编程时钟、译码器 和模拟开关顺序连接，其中

a.编程时钟有一个电位器，其输出端与译码器输入端连接；

b.译码器输出端接到J-K触发器，J-K触发器有一个按钮开关；

c.在触发器与模拟开关之间插接有一个四-2或门；

所述的家庭小中医电脑，其特征是：全治疗信号中的末级脉冲放大器共 四组，均为变压器耦合甲类放大器。

所述的家庭小中医电脑，其特征是：磁转源和磁振源后都有一组功率开 关，功率开关为射极跟随器构成的电流型开关电路。

所述的家庭小中医电脑，其特征是：一个负反馈闭环的温控源与加热器 连接。

所述的家庭小中医电脑，其特征是：电阻显示器是一个交流阻抗型兆欧 表电路，其测试探头是一对电极。

所述的家庭小中医电脑，其特征是：定时器采用任何可定时的电子表芯 片，闹铃信号输出端与蜂鸣器和继电器的整流器并联连接。

所述的家庭小中医电脑，其特征是：电源由漏电保护器和典型的直流稳 压电源线路组成，直流稳压电源有两个输出端，一端与定时器连接；另一端 与控制其它所有电路的电源的一个继电器连接，漏电保护器插在交流电源的 一次线处。

(四)附图说明

《图1》为总体方框图，其中：

       (A)磁录信息；(B)函数发生器；(C)相关调制器；(D)定时器；(E)扫描编程器；

       (F)电阻显示器；(G)脉冲放大霎；(H)磁根源；(I)电源；(J)温控源；

       W1：时钟频率；W2：载波频率；W3：载波脉宽；W4：磁录信号幅度；W5：调频度；

       W6：调幅度；W7：绕动周期；W8：磁振频率；W9：电源电压；W10：温度；

       K1：扫描方向选译；K2：调制信号选择K3：调制方式选择；K4：全通—扫描选择；

       K5：诊断—治疗选择；K6：绕—停远择；K7：振—停选择；K8：绕动方向选择；

       (1)编程时钟发生器；(2)分频器；(3)译码器；(4)或门；(5)扫描显示器；(6)锯齿波发生

       器；(7)脉宽调制器；(8)三角波发生器；(9)锯齿波发生器；(10)前置放大器；(11)幅度调

       制器；(12)频率调制器；(13)模拟开关；(14)数字电子钟；(15)触发执行器；(16)蜂呜器；

       (17)高阻显示器；(18)正弦波发生器；(19)脉冲放大器；(20)振、绕方波发生器；(21)功

       率开关；(22)漏电保护器；(23)直流稳压电源；(24)温控器；(25)电极；(26)磁动器；

       (27)磁振器；(28)发热器。

《图2》总电原理图，其中：

       K除《图1》的开关之外，另有：K0：总电源开关；K9：热-停选择；

       K′1：止“闹”按钮；K′2：校“闹”按钮；K＇3：调“时”按钮；

       K＇4：调“分”按钮；K′5：校“时间”按钮；K′7：“闹—不闹”选择；

       CZ1～4：分别为家庭小中医机器手1～4的插座；CZ5：外调制信号输入插座。

       Q1：PN P低频三极管；Q2：单结管；Q3：结型场效应管；Q4：结型场效应管；

       IC1：四运放；IC2：J-K触发器；IC3：双四选—译码器；IC4：四-2或门；

       IC5：四运放；IC6：四双向模拟开关；IC7：四-2或门；IC8：稳压器；

       IC9：运算放大器；IC10：四-2与门；IC11：六-1与非缓冲器；IC12：四-2与门；

       IC13、IC14：电子表芯片。

       BH漏电保护器。

       HT0蜂鸣器

《图3》扫描编程器各级(IC3、IC6)波形。

《图4》他激式锯齿波友生器(Q1)波形。

《图5》三角波发生器(IC5b)波形。

《图6》脉宽调制器(IC1b)波形。

《图7》调制信号为磁录信息时的调幅波(IC1c)波形。

《图8》调制信号为三角波时(IC5c)的调频波波形。

《图9》兆欧表正弦波发生器(IC1d)波形。

(五)具体实施方式

按使用状况讲，家庭小中医机器手是附于人体的执行器，所以必须结构 力求轻而小，所有转换开关最好集中到家庭小中医电脑之中。既使如此，也 应尽量避免采用继电器之类的电磁开关，而选取小巧、低功耗的电子开关。 从维修角度考虑，电路设计中，电子元器件尽量减少规格、品种。

按功能讲，家庭小中医电脑是一个信号源，包括“针”刺的弱信号，特 别是全系统终端呈现的多媒体，如热、电、磁、药物和动能，它们也都是通 过本电路由电能转换来的。

主通路就是全治疗信号从产生到输出的全过程。但是，它“亮”出的并 不是家庭小中医的全部本领。因为全治疗信号只能模拟出“针”的效能，仅 是此项“功夫”也还不到家，针刺的“拨”、“振”、“搓”还需要调制器 来“帮衬”。推拿更离不开扫描程序的开关电路；至于灸要由发热器来做； 按摩需由磁动器带动触头转动来完成；捶靠磁振器来实现；  “号脉”则全仰 仗兆欧表“露一手”了；治疗时间(行针)自然离不开定时器的”提醒”或 “强制”(关机)；医生尚要吃饭，电子装置没有电也干不了活，所以电源 必不可少。整机电路相辅相成，各负其责。

下面结合《图2》，逐一说明本装置的信号流程及功能的实现。

1.全治疗信号

根据家庭小中医的要求，全治疗信号必须适应不同的病症，从波的类 别看应包括等幅、调幅、调频及调相，调制波应包罗连续波、断续波、矩形 波、锯齿波、三角波和气功师的磁录随机信息，从信号的电参数看应涉及脉 冲的极性、幅度和周期。

人体接受的电刺激是一串变化的脉冲，脉冲相当一个载体，称之为载 波，其变化的规律(包络)等同于调制信号的变化规律，它就是中医师治疗 意念的表述和传递。这些电波信号责无旁贷的由函数发生器来产生。

(1)载波

载波直接刺激人体肌肤和穴位，除了疗效之外，还必须考虑人受强 电刺激的痛楚感和安全极限。根据临床经验得知，一般脉冲幅度≯100v，脉 宽≮0.2ms为宜。

本锯齿波发生器(6)由单结管Q2构成自激振荡器，产生20～100Hz的 锯齿波，其频率由W2调节，锯齿波送到电压比较器(IC1b)的同相端，其输 出端将得到一定脉宽的短形波，由W2调节反相端的基准电平，来调整占空 比。其波形见《图6》。

(2)调制信号

为了“对症下药”，对于调制信号可以通过K2进行选择，每种调制 信号的输出端分别接到K2的一个掷点，其刀与K31连接，送往调制器。

①磁录信息

气功师发出的辐射场是一种由次声波调制的红外能量，用磁带记 录下来，虽然这个信号较弱，但是，它是经录音机放送出，前置放大器(10) 在此已省去，相反倒要加电位器W4衰减，防止切顶失真。

一般气功师的磁录信息(A)针对性较强，故而，本装置还配有下 列几种调制信号，保证其通用性。

②方波

此低频对称方波取自分频器(2)，未单设电路，从而简化了电路。

③锯齿波

锯齿波发生器(9)的Q1构成恒流源，对电容器C04充电，因充放电时 间常数不同，输出波形便是锯齿波，其频率与b.方波相等。其波形见《图4》。

④三角波

三角波发生器(8)中的IC5b为反相放大器，C04通过R03充放电，时 间常数相同，输出三角波，其频率与b.方波相等。其波形见《图5》。

(3)调制波

相关调制器(c)包括幅度调制器(11)和频率调制器(12)，那一个工 作，由双刀双掷开关K3同步决定这一路的输入(经K31)、输出(经K32)。

①幅度调制

幅度调制器(11)采用由IC1c和Q3可变衰减器构成的压控增益放大 器电路，其输入端送入载波，控制端加调制信号，则输出端将送出调幅波。 电位器W6用以手控调制度。其波形见《图7》。

②频率调制

频率调制器则采用由IC5c和Q4可变电阻器构成的压控振荡器电 路。电位器用W5以手控调制度。其波形见《图8》。

(4)扫描编程

到此，全治疗信号虽已具雏形，但是，还无推拿功能。为此，引出 实现推拿的扫描编程器(E)。它采取时分法，控制模拟开关的的通、断，使 得家庭小中医机器手依次交替工作。鉴于家庭小中医的要求，此控制指令还 应该包含电极轮转正、反向；电极轮转还是同时作用；治疗中推拿需要、不 需要，即可以换向和通断。

①时钟

编程时钟(1)由IC1a组成自激振荡器，产生f＝8～20Hz的对称方 波，其频率由W1调节。

②分频

机器手的程序控制信号需要的是相位不同的脉冲，为产生这种信 号，必须在时钟的基波基础上制造出一系列周期的对称方波，然后进行逻辑 合成。分频器(2)使用双J-K触发器IC2的1/2。

注意！从J-K触发器的真值 表可以看出：每当对它的时钟端CP加一 个上升沿脉，就会翻转一次，即其两个 输出端Q、 Q倒一次相。这两个电平加 到双四选一译码器IC3的1 E、2 E端， 就会形成扫描程序的逆转。这个上升沿 脉冲由R′1、R′1和K1产生。

③顺序

相位不同的脉冲是由双四选一 译码器IC3产生，从其真值表可以看出：  双J-K触发器真值表            初态 时钟         下一态          输入 输出   CP          输出  J K S  R   Qn   Qn+1    Qn+1  H φ L  L   L   ↑   H   L φ L L  L   L   ↑   H   L  L φ L  L   L   ↑   L   H φ H L  L   H   ↑   L   H φ φ L  L   ×   ↓ 不变 不变 φ φ H  L   ×   φ   H   L φ φ L  H   ×   φ   L   H φ φ H  H   ×   φ   H   H 只有E为电平低时，才有高电平输出的可 能， E一旦为高电平，无论A、B端为何值， 其各级波形见《图3》之IC3的波形。

④隔离

译码器的两组输出端是不允 许短路的，然而，到下一级模拟开关的 控制端必然又并联起来。这个矛盾只消 在这两级之间插入一个四-2或门IC4即可。 双四选一译码器真值表    E   A   B   Y3   Y2   Y1   Y0   L   L   L   L   L   L   H   L   L   H   L   L   H   L   L   H   L   L   H   L   L   L   H   H   H   L   L   L   H   φ   φ   L   L   L   L

⑤扫描显示

由于四一2或门IC4的扇出能力很强，在其每个输出端并一个发光 二极管LED，哪个输出端为高电平，哪个LED就亮，起到扫描指示的作用。

⑥全通

或门的逻辑关系是两个输入端中只要有一个是高电平，则输出一 定是高电平。那么，在IC4之后再加一个四一2或门IC7，即可迎刃而解。 利用开关K4与IC7四组门的输入端之一连接，当它接到高电平时，IC7的所 有输出端恒为高电平，与扫描信号的高、低无关，实现了全通。

(5)合成

迄今为止，所需的调制波、扫描信号齐备，通过四双向模拟开关IC6 可立即完成全治疗信号的合成。模拟形式的调制波送到IC6的输入端R，扫 描信号接到IC6的控制端K，当其为高电平时，模拟开关导通，在输出端C 有信号送出，当其为低电平时，模拟开关关断，在输出端C没有信号送出。 于是，输出端C送出信号是受控于扫描编程的断续调制波，即全治疗信号。 波形见《图3》之IC6的波形。

(6)脉冲放大

显见，模拟开关送出的信号电压太低，还需将电压提升到80～100V 。由于全治疗信号的载波是矩形波，而调制信号是模拟的次声波，为保证其 高保真度，所以对放大器的频响要求很高。这里采用变压器耦合甲类脉冲放 大器，变压比取为1∶(12～15)。至此真正的全治疗信号才告形成。

2.诊断

诊断基于人体电阻的测量，这个仪器实质是一个兆欧表。

(1)测试电源

对于诊断全治疗信号是无济于事的，必须专门由正弦波发生器IC1d 产生一个1KHz的正弦波，经变压器将电压提升到100V以上。其波形见《图9》。

(2)电阻显示

整流后的测试电压通过两个电极加于人体的不同部位，高阻显示器 (17)则显示出该两点之间的阻值Rx。指针的刻度呈非线形，鉴于人体的体电 阻差异较大(几十～几百千欧)，故表头只标注“正常”和“非正常”的区域范 围。如果采用数字显示就更为理想，但是，成本将增大，暂不考虑。

在电极的输入端加了“诊断”和“治疗”选择开关K5，接通测试 电压时为诊断，接通全治疗信号时为治疗。

3.磁转

按摩是靠电极触头的绕滚，绕滚周期为0.5C/S，而触头的绕滚又是 磁转源提供的激磁电流产生的。按摩与否决定于其电源开关K6。

因磁动器有四对激磁线圈，每对的两激磁线图交替工作，所以磁转源 主体是个大功率开关(射随器)。它由运放IC5d产生频率为4KHz的方波， 四-2与门IC10将扫描信号与绕滚方波复合，四非门IC11的电源受K6控制， 自锁按键开关K8将两组激磁线圈的功率开关倒相，达到绕滚方向逆转。

4.磁振

触头随磁钢振动，而磁钢振动是因电磁线包的吸、放而致。因此，磁 振源主体也是一个功率开关。它由运放IC5a产生频率为1～2Hz的方波，四-2 与门IC12将扫描信号与磁振方波复合，其电源受K6控制，决定振动与否。

5.电热

灸是靠发热器(28)加热敷在其上的药膜，将药物渗入肌肤，而发热器 是由电加热电热陶瓷。为避免灼伤，工作温度范围控制在35～55℃，故该供 电应有温控器。温控器是一个负反馈闭环系统，由温度传感器Rt、电压比 较器IC9和继电器组成。温度传感器Rt选用负温度系数的。因为工作电流比 较大，继电器的触点能量需选＞2A的。由于吸盘的工作状态相同，只在一 个家庭小中医机器手(加标志)内装温度传感器就行了。加热与否，由开 关K9决定。

6.电源

因为有家庭小中医机器手与人体接触，电源必须有漏电保护器(22)， 本实用新型中的漏电保护器BH应选用保护电流尽量小的。它串在交流输入 的一次线处。交流电源线采用插座式，以便拆卸、装箱。

稳压电源(23)用稳压模块IC8产生12V；5A的直流，模块IC8具有过 压、过流和短路保护。该电源分两路输出，定时器直接供电，只要电源工 作，定时器就始终工作；除定时器以外的所有部分为一路(+Ccc)是通过继电 器J1提供，当定时器调定的关机指令一到，就由J1将该路切断。本电源的 瞬时功率可达50VA，因此，设计标称功率≮60VA。

为了满足数字电子表的液晶显示屏的工作条件，用1/3 IC11将单电源变为 悬浮地±6V双电源。

7.定时

行针时间(关机)的指令是由IC13(液晶显示屏)和IC14组成的定时 器(D)产生。

(1)定时

校时、校分：按住K′5再按动K′3数次，直到所需小时数。

校闹时、分：按住K′2，再按动K′3调时；再按动K′4调分。

止      闹：在闹的期间，按一下，可以停闹9分钟。

            如果根本不需要闹，只需将K′7拨在″off″即可。

IC14的闹信号经过整流、放大驱动继电器J1，关断+Vcc。

(2)声报警

IC14的闹信号输出端并联有一个蜂鸣器HTO发出声报警。

8.接口

整机需要输给家庭小中医机器手的所有信号分别接到9针插座CZ1-4的 对应端，注意CZ4有温控器传感器接点，所以有温控传感器的机器手一定要 对位插在此插座上。

9.外观结构

此家庭小中医电脑是台式装置，大小形状酷似键盘式数显电话机。

面板的控制健、电位器、放声孔、指示灯及液晶显示屏布局应兼顾美 观、简捷和操纵方便几个方面。交流电源插座位于机箱左侧，交流电源开关 K0位于机箱右侧，家庭小中医机器手插座CZ1-4和磁录信息输入插座CZ5均 装在机箱上侧。

电位器一律选用推拉式的；拨动开关均选用按键式的；电子表的调整 按钮K′1、K′2、K′3、K′4、K′5均为触摸开关；电源开关应带指示灯。