7 семестр / ИДЗ / 7501_Исаков_Амплипульс

3. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПРИБОРА И ЕЁ ОПИСАНИЕ.

Рисунок 2 – Структурная схема

Формирование всех генерируемых импульсных и временных последовательностей, необходимых для образования серий синусоидальных модулированных лечебных токов на выходе, ввод информации, управление выходными ключами и индикаторами , изменение уровня выходных параметров осуществляется микроконтроллером.

Микроконтроллер управляет генерацией напряжения синусоидальной формы с частотой 5 кГц и модуляцией напряжением с частотой от 10 Гц до

150 Гц и глубиной модуляции от 0 % до 150 %, обеспечивая плавный спад и нарастание токов в каналах при работе в кольцевом режиме. Измеряет напряжения, идущее с потенциометров, регулирует силу тока в выходных каналах. Регулирует длительность пауз и посылок в сериях, отсчитывает оставшееся до завершения физиопроцедуры время, включает звуковой сигнал по завершению ее. Микроконтроллер блокирует возможность случайного переключения поддиапазона тока, если хоть один регулятор находится во введенном положении. Сформированное напряжение следует на токовый усилитель, а затем через выходной трансформатор на схему выбора

11

полярности и через выходные ключи на выходной разъем медицинского прибора.

С помощью переключателя режимов можно установить вид воздействия. Измерение тока на выходе осуществляется с помощью токового трансформатора и детектора. Микроконтроллер умножает значение тока на выходе детектора на некоторый поправочный коэффициент, учитывающий форму тока для заданной глубины модуляции, и полученное действующее значение выводит на стрелочный индикатор.

При работе в кольцевом режиме МК управляет коммутатором каналов,

последовательно подключая определенные каналы, отслеживая при этом положение токовых регуляторов и при изменении состояния последнего,

включает определенный канал и задает в нем ток [5].

12

4. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УЗЛОВ ПРИБОРА И ИХ ТРЕБУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ, ПОДБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ. ПОДБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ДЛЯ УЗЛОВ ПРИБОРА.

Таблица 2. Сравнительная хар-ка блоков питания моделей Амплипульс

Блок питания преобразует напряжение сети в нужное для работы прибора напряжение (12 В). Я бы попробовал выбрать

блок питания ZI20 [6], он позволяет подключаться к сети 220В и выдавать необходимое для работы устройства напряжение в 12В, стоит относительно недорого, и весит меньше сотни граммов, что важно, т.к. устройство амплипульстерапии желательно должно быть переносным.

Микроконтроллер – управляет генерацией напряжения синусоидальной формы (5 кГц) и модулирует его напряжением с частотой от 10Гц до 150Гц и глубиной модуляции от 0 % до 100. Для нашей задачи подойдет почти любой

микроконтроллер, например, бюджетный Attiny2313 (подойдет и Attiny104)

или дорогой, но энергоэффективный ATmega1284P-AU (помимо прочего у него больше EEPROM и RAM, что положительно скажется на скорости работы МК). Однако, в ходе обучения мы имели практический опыт разработки ПО только с AVR Attiny на языке Assembler и C.

В качестве многокаскадного усилителя постоянного сигнала с выхода микроконтроллера используем операционный усилитель ОУ LM741 [7].

Переменное напряжение в нашем случае будем рассматривать как совокупность мгновенных значений (т.е. представим переменное напряжение в виде постоянного). LM741 обеспечивает усиление сигнала в 20 дБ, ее

отечественным аналогом, является К140УД7 не требует частотной коррекции.

13

Имеет защиту от короткого замыкания. Микросборка имеет два внешних вывода Offset для балансировки, позволяющие подстраивать смещение входа операционного усилителя до нуля. Для этой цели лучше всего подойдет потенциометр. Напряжение питания ИМС может лежать в диапазоне от ±18

до ±22 вольт, в зависимости от модификации, однако рекомендуемый интервал – от ±5 до ±15 вольт. Аналоги операционного усилителя LM741:

AD741, CA741, MC1741, OP02, OP07, RC741, TA7504.

Рисунок 3 – Операционный усилитель серии LM741

Рисунок 4 – Распиновка операционного усилителя LM741

14

Рисунок 5 – Микросхема LM741

Нормальный режим работы операционного усилителя – это режим с обратной связью. В данном случае применяется отрицательная обратная связь,

что снижает общее усиление, но дает отличную стабильность.

обратиться к структурной схеме на рисунке 2. Эта модель трансформатора применяется для преобразования тока в трехфазных сетях до 12 кВ с частотой

50 Гц. Через выходной трансформатор на схему выбора полярности и через выходные ключи на выходной разъем медицинского прибора. Трансформатор

15

ТP4 выполнен с повышенной изоляцией (изоляция на 4000В) для надежной защиты пациента от случайных неисправностей в схеме аппарата (выполняет роль гальванической развязки), показатель изоляции указан в разделе

«Примечание» на рисунке 7. В роли токового трансформатора (еще один усилитель) в структурной схеме на рисунке 2 можно использовать трансформатор тока Т-0.66 [9]. Он удовлетворяет нашим требованием,

обеспечивая максимальный вторичный ток и подавая его значение на детектор.

Рисунок 7 – Вырезка из таблицы обмоточных данных для ампилпульса-4

16

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.Пономаренко Г.Н. «Применение аппарата АМПЛИПУЛЬС-7М в клинической практике: Методические рекомендации», 2014г.

2.Амплипульстерапия // ОАО “Завод “Измеритель””. [Электронный ресурс].

обращения: 29.10.2020).

3.Амплипульстерапия // Суставы. [Электронный ресурс]. 2020. URL: https://sustavnik.ru/osteoporoz/amplipulsterapiya-takoe-pokazaniya- protivopokazaniya.html (дата обращения: 29.10.2020).

4.Амплипульс: показания и противопоказания // Всё о здоровом образе

http://iceolimp.ru/blog/amplipulsterapii-elektrodami-voznikaet-oshchushchenie/

(дата обращения: 29.10.2020).

5.Аппарат амплипульс принцип работы схемы, документация. [Электронный ресурс]. 2020. URL: http://www.texnic.ru/medtex/medtex080.html. (дата обращения: 05.11.2020).

6.Блок питания ZI-20 (P= 12Вт Uвых. 12В DC 1мод 100-264В AC 1А IP20)

F&F EA11.001.027. [Электронный ресурс]. 2020. URL:

https://www.chipdip.ru/product0/8001839818. ( дата обращения: 05.11.2020).

8.Госреестр 17084-98: Трансформаторы тока TP4. [Электронный ресурс]. 2020. URL: http://www.kip-guide.ru/info/17084-98. (дата обращения

05.11.2020).

9.Трансформатор тока Т- 0.66 [Электронный ресурс]. 2020. URL: https://www.chipdip.ru/product0/9000542818. (дата обращения 05.11.2020).

17