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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610609261.2 (22)申请日 2016.07.28 (71)申请人 重庆市计量质量检测研究院 地址 401123 重庆市渝北区杨柳北路1号 (72)发明人 王锐袁静江力汪帆彭锦山 (74)专利代理机构 北京元本知识产权代理事务 所 11308 代理人 朱浩 (51)Int.Cl. A61N 1/36(2006.01) A61N 1/02(2006.01) (54)发明名称 基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测装置 及方法 (57)摘要 本发明提供一种基于神经肌肉电刺激。
2、仪的 便携式检测装置， 包括壳体、 电路板、 软件系统和 触摸屏， 所述壳体包括： 主壳体、 按键帽和安装固 定件； 所述电路板包括： 继电器网络、 电阻网络、 信号调理电路、 CPU单片机和电源模块。 发明通过 继电器网络自动控制、 安全保护和转换电路， 电 阻网络的不同阻值的负载电阻切换， 信号调理电 路对信号进行放大和加入信号零点电路， 提高了 采样的精度及稳定性， 使检测的电性参数和波形 精度更高， 减小线性误差， 结构简单， 在医学器件 检测和工控领域得到广泛应用。 权利要求书1页 说明书4页 附图6页 CN 106166329 A 2016.11.30 CN 106166329 A。
3、 1.一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测装置， 包括壳体、 电路板、 软件系统和触摸 屏， 其特征在于： 所述壳体包括： 主壳体、 按键帽和安装固定件； 所述电路板包括： 继电器网 络、 电阻网络、 信号调理电路、 CPU单片机和电源模块； 其中， CPU单片机为带12位高速AD， 所述带12位高速AD采用SMT32F407VET6； 继电器网络与电阻网络连接， 用于自动控制、 安全保护和转换电路； 电阻网络与信号调理电路连接， 用于生成测试信号； 信号调理电路与CPU单片机连接， 用于放大信号和处理AD采样； 电源模块用于提供系统所需电源； 触摸屏与CPU单片机连接， 用于显示输出信号和波。
4、形图。 2.根据权利要求1所述一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测装置， 其特征在于： 所 述继电器网络包括继电器， 所述继电器采用TQ2-L2-5V。 3.根据权利要求1所述一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测装置， 其特征在于： 所 述电阻网络包括负载电阻， 所述负载电阻分为300负载电阻、 500负载电阻、 1000负载 电阻、 2000负载电阻、 10K负载电阻和外部扩展80负载电阻。 4.根据权利要求1所述一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测装置， 其特征在于： 所 述信号调理电路包括可调增益放大器， 所述可调增益放大器用于对信号进行放大1-128倍 和将信号零点调整到1.25V， 。
5、所述可调增益放大器采用PGA280。 5.根据权利要求1所述一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测装置， 其特征在于： 所 述电源模块包括锂电池充电电路、 3.3V电源、 5V背光及继电器供电电源、 5V模拟电路供电 电源和一键开关机电路； 其中， 所述锂电池充电电路包括电池充电控制器， 所述控制器采用MCP73831T-2ATI/OT； 3.3V电源包括IC芯片， 所述IC芯片采用TPS62260DDC； 5V背光及继电器供电电源包括集成开关， 所述升压转换器采用TPS61040； 5V模拟电路供电电源包括集成开关， 所述集成开关采用TPS65133； 一键开关机电路包括开关MOS管和单向二极。
6、管。 6.根据权利要求1所述一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测装置， 其特征在于： 所 述触摸屏与CPU单片机之间设有薄膜晶体管驱动电路， 所述触摸屏采用4.3寸电容触摸屏。 7.一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测方法， 所述方法包括如下步骤： S1)先将装置开机； S2)神经肌肉电刺激仪的输出端分正负极分别连接至装置的信号输入端； S3)在装置上选择通道、 阻抗， 进入测试界面； S4)将神经肌肉电刺激仪开机后， 启动输出， 进行测试， 得出测试参数。 8.根据权利要求1所述一种基于神经电刺激仪的便携式检测方法， 其特征在于： 所述步 骤S3)包括步骤S3.1)： 进入测量模式， 设置负。
7、载阻抗、 测试通道、 电压范围和频带范围。 9.根据权利要求1所述一种基于神经电刺激仪的便携式检测方法， 其特征在于： 所述测 试参数包括电流、 电压、 输出波形图、 输入电压信号值、 信号频率、 直流分量、 交流分量、 干扰 电流和拍频。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106166329 A 2 基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及精密仪器检测领域， 尤其涉及一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检 测装置及方法。 背景技术 0002 在医学上， 常用神经肌肉电刺激仪发出电脉冲序列诱发肌肉运动， 刺激特定肌肉 群使其抽搐或者收缩， 继而达到 “功能” 修复。
8、的技术。 该仪器输出电脉冲大小直接关系到治 疗的效果， 其电性参数输出的稳定性对治疗的进度起至关重要的作用， 现目前， 传统上的电 子检测仪器读数不精确， 反应不够灵敏、 线型误差较大， 不能很好的应用在精密仪器的电性 检测上。 因此， 有必要设计一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测装置及方法。 发明内容 0003 本发明提供一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测装置及方法， 以解决目前传 统电子检测仪读数不精确， 反应不够灵敏、 线型误差较大， 不能很好的应用在精密仪器的电 性检测上的问题。 0004 为了实现上述目的， 本发明是通过如下的技术方案来实现： 一种基于神经肌肉电 刺激仪的便携式检。
9、测装置， 包括壳体、 电路板、 软件系统和触摸屏， 所述壳体包括： 主壳体、 按键帽和安装固定件； 所述电路板包括： 继电器网络、 电阻网络、 信号调理电路、 CPU单片机 和电源模块； 其中， 0005 CPU单片机为带12位高速AD， 所述带12位高速AD采用SMT32F407VET6； 0006 继电器网络与电阻网络连接， 用于自动控制、 安全保护和转换电路； 0007 电阻网络与信号调理电路连接， 用于生成测试信号； 0008 信号调理电路与CPU单片机连接， 用于放大信号和处理AD采样； 0009 电源模块用于提供系统所需电源； 0010 触摸屏与CPU单片机连接， 用于显示输出信号。
10、和波形图。 0011 进一步地， 所述继电器网络包括继电器， 所述继电器采用TQ2-L2-5V。 0012 进一步地， 所述电阻网络包括负载电阻， 所述负载电阻分为300负载电阻、 500 负载电阻、 1000负载电阻、 2000负载电阻、 10K负载电阻和外部扩展80负载电阻； 0013 进一步地， 所述信号调理电路包括可调增益放大器， 所述可调增益放大器用于对 信号进行放大1-128倍和将信号零点调整到1.25V， 所述可调增益放大器采用PGA280。 0014 进一步地， 所述电源模块包括锂电池充电电路、 3.3V电源、 5V背光及继电器供电电 源、 5V模拟电路供电电源和一键开关机电路。
11、； 其中， 0015 所述锂电池充电电路包括电池充电控制器， 所述控制器采用MCP73831T-2ATI/OT； 0016 3.3V电源包括IC芯片， 所述IC芯片采用TPS62260DDC； 0017 5V背光及继电器供电电源包括集成开关， 所述升压转换器采用TPS61040； 0018 5V模拟电路供电电源包括集成开关， 所述集成开关采用TPS65133； 说明书 1/4 页 3 CN 106166329 A 3 0019 一键开关机电路包括开关MOS管和单向二极管。 0020 进一步地， 所述触摸屏与CPU单片机之间设有薄膜晶体管驱动电路， 所述触摸屏采 用4.3寸电容触摸屏。 0021。
12、 一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测方法， 所述方法包括如下步骤： 0022 S1)先将装置开机； 0023 S2)神经肌肉电刺激仪的输出端分正负极分别连接至装置的信号输入端； 0024 S3)在装置上选择通道、 阻抗， 进入测试界面； 0025 S4)将神经肌肉电刺激仪开机后， 启动输出， 进行测试。 0026 进一步地， 所述步骤S3)包括步骤S3.1)： 进入测量模式， 设置负载阻抗、 测试通道、 电压范围和频带范围。 0027 进一步地， 所述测试参数包括电流、 电压、 输出波形图、 输入电压信号值、 信号频 率、 直流分量、 交流分量、 干扰电流和拍频。 0028 本发明的有益效果。
13、是： 0029 本发明通过继电器网络自动控制、 安全保护和转换电路， 电阻网络的不同阻值的 负载电阻切换， 信号调理电路对信号进行放大和加入信号零点电路， 提高了采样的精度及 稳定性， 使检测的电性参数和波形精度更高， 减小线性误差， 结构简单， 在医学器件检测和 工控领域得到广泛应用。 附图说明 0030 图1是本发明的一个结构连接框图； 0031 图2是本发明的CPU单片机的一个电路连接示意图； 0032 图3是本发明的可调增益放大器的一个电路连接示意图； 0033 图4是本发明的接入点的一个电路连接示意图； 0034 图5是本发明的继电器DQ1DQ3的一个电路连接示意图； 0035 图6。
14、是本发明继电器DQ4DQ7的一个电路连接示意图； 0036 图7是本发明继电器DQ8的一个电路连接示意图。 具体实施方式 0037 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案， 并使本发明实 施例的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图对本发明实施例中技术方 案作进一步详细的说明。 0038 参见图1， 本发明包括壳体、 电路板和触摸屏， 壳体包括： 主壳体、 薄膜按键； 电路板 包括： 继电器网络、 电阻网络、 信号调理电路、 CPU单片机和电源部分； 其中， CPU单片机为带 12位高速AD， 所述带12位高速AD采用SMT32F407VET6； 继电器网络与。
15、电阻网络连接， 用于自 动控制、 安全保护和转换电路； 电阻网络与信号调理电路连接， 用于生成测试信号； 信号调 理电路与CPU单片机连接， 用于放大信号和处理AD采样； 电源部分产生系统所需的数字及模 拟电源， 用于系统供电； 触摸屏与CPU单片机连接， 用于显示输出信号、 波形图及测量值。 0039 在本实施例中， 继电器网络包括继电器， 所述继电器采用TQ2-L2-5V； 电阻网络包 括负载电阻， 负载电阻分为300负载电阻、 500负载电阻、 1000负载电阻、 2000负载 说明书 2/4 页 4 CN 106166329 A 4 电阻、 10K负载电阻和外部扩展80负载电阻； 信号。
16、调理电路包括可调增益放大器， 可调 增益放大器用于对信号进行放大1-128倍和将信号零点调整到1.25V， 可调增益放大器采用 PGA280； 电源模块包括锂电池充电电路、 3.3V电源、 5V背光及继电器供电电源、 5V模拟电 路供电电源和一键开关机电路； 其中， 锂电池充电电路包括电池充电控制器， 所述控制器采 用MCP73831T-2ATI/OT； 3.3V电源包括IC芯片， IC芯片采用TPS62260DDC； 5V背光及继电器供 电电源包括集成开关， 升压转换器采用TPS61040； 5V模拟电路供电电源包括集成开关， 集 成开关采用TPS65133； 一键开关机电路包括开关MOS管。
17、和单向二极管。 0040 在本实施例中， 所述触摸屏与CPU单片机之间设有薄膜晶体管驱动电路， 所述触摸 屏采用4.3寸电容触摸屏。 0041 本发明的工作原理是： 根据测试设置， 软件控制继电器DQ1DQ3选取信号接入点 J1J3中的其中一路或两路， 并控制DQ4DQ8选取测试用的负载电阻网络， DQ8为选取外部 电阻和内部的继电器。 电压测试信号通过测量分压电阻R238R242和R244分压后， 电压信 号送入PGA280的7脚也就是通道2中进行放大及信号中值的抬升， 经过调理后的信号送入的 23脚进行AD采样， 根据AD值的大小， CPU自动调节PGA280的放大倍数到合适的值， 保证信。
18、号 的完整， 得到完整的测量数据。 PGA280的信号中值电压输入脚为3脚， 此脚电压由CPU的DA输 出30脚输出， 实现软件可调。 0042 在本实施例中， 当电流测试时， 电流测试信号由R274将电流信号转换成电压信号 后送入PGA280的通道1， 其他信号流程及处理方式同上述工作原理。 0043 一种基于神经肌肉电刺激仪的便携式检测方法， 所述方法包括如下步骤： 0044 S1)先将装置开机； 0045 S2)神经肌肉电刺激仪的输出端分正负极分别连接至装置的信号输入端； 0046 S3)在装置上选择通道、 阻抗， 进入测试界面， 进入测量模式， 设置负载阻抗、 测试 通道、 电压范围和。
19、频带范围； 0047 S4)将神经肌肉电刺激仪开机后， 启动输出， 进行测试， 得出测试参数,包括： 电流 (RMS)、 电压(RMS)、 电流(MAX)、 电压(MAX)、 输出波形图、 输入电压信号值、 信号频率、 直流分 量、 交流分量、 干扰电流和拍频。 0048 在本实施例中， 测试电流(MAX、 RMS)和电压(MAX、 RMS)时， 信号通过继电器网络选 取13通道中的一个、 两个或三个、 接入负载电阻网络及PGA280后通过CPU的高速AD采样， 得到原始数据， CPU通过傅里叶变换处理， 得出电流(MAX、 RMS)和电压(MAX、 RMS)值； 测试输 入信号值时， 信号通。
20、过继电器网络、 负载电阻网络及PGA280后通过CPU的高速AD采样， 得到 原始数据， 通过改变采样时间， 采样频率可在10K到100K之间变化； 测试直流分量时， 通过测 量得到原始数据， CPU通过傅里叶变换处理， 得出直流分量； 测试交流分量时， 通过测量得到 原始数据， CPU通过傅里叶变换处理， 得出交流分量； 测试干扰电流和拍频时， 干扰电流和拍 频一般由2个或者多个通道信号构成， 其中一个有特定幅值、 频率， 另外的有特定幅值及可 变频率； 每个通道的电流、 频率可以分别测量； 干扰电流有效值是通过输入信号的叠加实现 的。 0049 由上述实施例可见， 本发明通过继电器网络自动。
21、控制、 安全保护和转换电路， 电阻 网络的不同阻值的负载电阻切换， 信号调理电路对信号进行放大和加入信号零点电路， 提 高了采样的精度及稳定性， 使检测的电性参数和波形精度更高， 减小线型误差， 结构简单， 说明书 3/4 页 5 CN 106166329 A 5 在医学器件检测和工控领域得到广泛应用。 0050 最后说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围， 其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。 说明书 4/4 页 6 CN 106166329 A 6 图1 说明书附图 1/6 页 7 CN 106166329 A 7 图2 说明书附图 2/6 页 8 CN 106166329 A 8 图3 图4 说明书附图 3/6 页 9 CN 106166329 A 9 图5 说明书附图 4/6 页 10 CN 106166329 A 10 图6 说明书附图 5/6 页 11 CN 106166329 A 11 图7 说明书附图 6/6 页 12 CN 106166329 A 12 。