【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，故對(duì)某些疾病能提高療效，能方便的調(diào)節(jié)刺激參數(shù)代替手法運(yùn)針，使患者針下出現(xiàn)相應(yīng)的浚、麻、脹、重、冷、熱的感覺，甚至沿著一定部位向一定方向擴(kuò)散。 電針機(jī)理：人體組織是由水分、無機(jī)鹽和帶電生物膠體組成的復(fù)雜的電解質(zhì)導(dǎo)體，當(dāng)一種頻率不斷變化的脈沖電流作用于人體時(shí)，組織中的離子會(huì)發(fā)生定 向運(yùn)動(dòng)，清除細(xì)胞膜極化狀態(tài)，使離子濃度和分布改變，這是脈沖電河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 流治療作用最基本的電生理基礎(chǔ) [1]。 低頻連續(xù)波脈沖通過毫針刺激腧穴，具有調(diào)整人體功能、止痛靜神、促進(jìn)血?dú)庋h(huán)、調(diào)整肌脹等作用。 斷續(xù)波脈沖是有節(jié)律的時(shí)斷時(shí)續(xù)自動(dòng)出現(xiàn)，使機(jī)體不容易產(chǎn)生適應(yīng)，其動(dòng)力作用頗強(qiáng)。能提高肌肉組織的興奮性，對(duì)橫紋肌有良好的刺激收縮作用。 幅度調(diào)制脈沖是脈沖按鋸齒樣自動(dòng)起伏波形，其頻率接近人體的呼吸規(guī)律，可用于對(duì)膈神經(jīng)作人工電呼吸，搶救呼吸衰竭，并有提高神經(jīng)肌肉興奮性、調(diào)整經(jīng)絡(luò)功能、改善血?dú)庋h(huán)等功能。 頻率調(diào)制脈沖是疏波和密 波自動(dòng)交替出現(xiàn)的波形，克服單一波形易產(chǎn)生適應(yīng)的缺點(diǎn)，動(dòng)力作用大，治療的興奮效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，能促進(jìn)新陳代謝、血?dú)庋h(huán)，改善組織營(yíng)養(yǎng)，消除炎癥水腫。 二、治療電路結(jié)構(gòu)框圖 圖 12 針灸儀治療電路結(jié)構(gòu)框圖 167。 設(shè)計(jì)參數(shù)及主要性能 167。 基本波形要求 基本波形的輸出電流幅度不超過 80mA， 通過手動(dòng)微調(diào)旋扭連續(xù)可調(diào)； 寬度應(yīng)介于 150μ S300μ S之間。 167。 脈沖序列模式 脈沖序列具備四種模式，如圖 13所示。 模式一為等間隔連續(xù)脈沖，見圖 13(a)，脈沖頻率 60Hz；模式二為斷續(xù)波 脈沖，見圖 13(b)，脈沖頻率 60Hz，重復(fù)周期 3S[8]；模式三為幅度調(diào)制脈沖，見圖 13(c)，脈沖頻率 60Hz，重復(fù)周期 2S。模式四為頻率調(diào)制脈沖，見河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 圖 13(d)，脈沖頻率 90～ 20Hz，重復(fù)周期 2S；前三種模式的電壓要求為 12V，模式四的電壓為 0～ 12V。 圖 13 脈沖序列模式 （ a）連續(xù)脈沖；（ b）斷續(xù)脈沖； （ c） 幅度調(diào)制脈沖；（ d）頻率調(diào)制脈沖 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 第二章 治療單元設(shè)計(jì) 167。 治療電路的原理框圖 治療電路主要以 555時(shí)基電路為基礎(chǔ)，原理框圖如圖 21所示。 該電路包括連續(xù)脈沖發(fā)生電路、 模式控制電路、斜波發(fā)生電路、幅度調(diào)制電路和頻率調(diào)制電路幾部分。受控部分經(jīng)接口電路與單片機(jī)系統(tǒng)相連，方便進(jìn)行模式控制、輸出控制等多種操作。 圖 21 治療電路原理框圖 167。 555 時(shí)基電路的選擇 167。 LM555/LM555C 系列簡(jiǎn)介 LM555/LM555C 系列是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的時(shí)基電路。我國(guó)和世界各大集成電路生產(chǎn)商均有同類產(chǎn)品可供選用，是使用極為廣泛的一種通用集成電路。 555時(shí)基電路有雙極型和 CMOS型兩種。 LM555/LM555C系列屬于雙極型，其優(yōu)點(diǎn)是輸出功率大、負(fù)載能力強(qiáng)、使用靈活、適用范圍寬，可用于精確定時(shí)、脈沖發(fā)生、連續(xù)定時(shí)、頻率變換、脈沖寬度調(diào)制、脈沖相位調(diào)制等場(chǎng)所，因而被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中。 167。 LM555/LM555C 系列的特性 LM555/LM555C系列產(chǎn)品具有以下特性： 一、可直接替換 SE555/NE555 二、定時(shí)時(shí)間從微秒級(jí)到小時(shí)級(jí) 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 三、可工作于無穩(wěn)態(tài)和單穩(wěn)態(tài)兩種方式 四、可調(diào)整占空比 五、輸出電壓與 TTL電平兼容 六、溫度穩(wěn)定性好于 %/℃ 167。 LM555/LM555C 系列的封裝及引腳 LM555/LM555C系列產(chǎn)品常用的封裝形式有 TO5金屬封裝和 DIP8雙列直插封裝兩種，如下所示。 圖 22 LM555/LM555C系列的封裝 （ a） TO5金屬封裝 。（ b） DIP8雙列直插封裝 LM555/LM555C系列產(chǎn)品引腳功能如下表所示 : 表 21 LM555/LM555C系列產(chǎn)品引腳描述 引腳編號(hào) 符號(hào) 功能說明 1 2 3 GND 地線 TR 觸發(fā) OUT 輸出 4 RES 復(fù)位 5 CV 控制電壓 6 TH 閾值 7 DIS 放電 8 VCC 電源 167。 LM555/LM555C 系列替換器件 以下各廠商的時(shí)基集成 555 電路均可直接替換同型號(hào)的 LM555/LM555C系列 產(chǎn)品。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 表 22 LM555/LM555C系列替換器件 國(guó)家半導(dǎo)體 摩托羅拉 德州儀器 日電 飛利浦 日立 西格尼蒂克 LM555 MC1455 NE555 μ PC1555 CA555 HA17555 SE555 167。 連續(xù)脈沖發(fā)生電路 采用由 555與其外圍電路組成的占空比連續(xù)可調(diào)的脈沖振蕩電路，如圖 2－ 3所示。 圖 23 連續(xù)脈沖發(fā)生電路 圖中二極管 D1為充電引導(dǎo)管，二極管 D2為放電引導(dǎo)管，充電回路為 R1→D1→ R3左 (R3左半部分 )→ C，放電回路為 C→ R3右 (R3右半部分 )→ D2→ R2[9]。充放電的時(shí)間可以由式（ 2－ 1）來確定： CRRTCRRT)32(2ln)31(2ln右放左充＝＝?? （ 2－ 1） 理論上講，只要 R R R3的值設(shè)置的合適，調(diào)節(jié)電位器的大小就可以使占空比在 ％～ %之間改變。上圖中通過調(diào)節(jié) R3可以改變輸出脈沖的寬度和頻率。當(dāng)各參數(shù)的設(shè)置如上圖時(shí)， 輸出頻率為 60HZ、寬度約為 200μ S的矩形波，脈沖波形如下： 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 圖 24 連續(xù)脈沖波形 167。 間斷波發(fā)生電路 由于 555的輸出受控于它的復(fù)位端（即第 4腳），當(dāng)復(fù)位端為高電平時(shí)，555有輸出；當(dāng)復(fù)位端為低電平時(shí)，輸出被截至，即輸出為 0。因此可以利用另外一片 555的輸出來控制連續(xù)脈沖發(fā)生電路的復(fù)位端得到所需的間斷波?，F(xiàn)在需要做的就是用一片 555來產(chǎn)生周期為 3S的方波，稱為間斷波調(diào)制電路。 167。 間斷波調(diào)制電路 間斷波調(diào)制電路實(shí)際上就是周期為 3S的方波產(chǎn)生電路，本次設(shè)計(jì)采用無穩(wěn)類電路（即多諧振 蕩電路）中的直接反饋型電路來實(shí)現(xiàn)此功能。 圖 25 間斷波調(diào)制電路 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 該電路的特點(diǎn)是 RA直接反饋至輸出端，與 Vo相連，其用途之一就是方波的輸出，輸出方波的周期可以由式（ 2－ 2）來確定 [10]： 12ln CRTT A＝＝ 放充 （ 2－ 2） 由此式得出各參數(shù)的大小如上圖所示。值得注意的是，圖中各參數(shù)是將計(jì)算得出的理論值進(jìn)行微調(diào)的結(jié)果，這樣做是因?yàn)橛捎诜抡孳浖旧淼恼`差使得由理論值仿真出的波形與實(shí)際期望的波形之間存在一定的誤差，因此，需要通過調(diào)整各參數(shù)將誤差降為 最小。調(diào)整后的輸出波形如下： 圖 26 間斷波調(diào)制波形 167。 間斷波發(fā)生電路 將間斷波調(diào)制電路的輸出接至連續(xù)脈沖發(fā)生電路的復(fù)位端即可構(gòu)成間斷波發(fā)生電路。效果圖如圖 2－ 6所示： 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 圖 27 間斷波發(fā)生電路 產(chǎn)生的波形如下： 圖 28 間斷波脈沖 上圖中出現(xiàn)的波形重疊現(xiàn)象是由于示波器的 [Timebase]欄中的 [Scale]項(xiàng)設(shè)置過大造成的，將數(shù)值變小即可消除此現(xiàn)象，在這里為了在一個(gè)屏幕中顯示出一個(gè)周期的波形不得不將數(shù)值設(shè)置的較大。 167。 幅度調(diào)制脈沖發(fā)生電路 幅度調(diào)制脈沖電路可以由周 期為 2S 的鋸齒波電路和連續(xù)脈沖發(fā)生電路相乘得到。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 167。 鋸齒波發(fā)生電路 如下圖所示， 555 接成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩狀態(tài)。為了產(chǎn)生從 0 開始的干充電鋸齒波，增加了級(jí)聯(lián)放大器 Q Q3， Q2 的基極接 555 的輸出端 3 腳， Q3與 C2 并接至控制端 5 腳，使得當(dāng) 3 腳呈高電平時(shí)， Q2 導(dǎo)通， Q3 截至止， 5腳得控制電壓仍為集成片內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓 2/3VCC，而當(dāng) 3 腳呈低電平時(shí)，Q2 截止， Q3 飽和導(dǎo)通， 5 腳的電位幾乎被箝至 0V，因而 C1 放電也放至 0V左右， 555 才置位， 3 腳轉(zhuǎn)呈高電平， C1 的充電也幾乎從 0 開始。 Q1 為場(chǎng)效應(yīng)管，它 與 RW、 C1 組成恒流源充電電路，使充電線性好。 Q Q5 接成復(fù)合射極跟隨器，用于進(jìn)行阻抗變換和提高負(fù)載能力。調(diào)節(jié) RW可以改變鋸齒波的周期，調(diào)整 R3 至合適值可以使充電從 0 開始 [11]。 圖 29 鋸齒波發(fā)生電路 產(chǎn)生鋸齒波波形： 圖 210 周期為 2S 的鋸齒波 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 167。 幅度調(diào)制脈沖發(fā)生電路 將鋸齒波發(fā)生電路的輸出與兩許脈沖發(fā)生電路的輸出通過一個(gè)乘法器輸出后便可得到需要的波形。電路如下所示： 圖 211 幅度調(diào)制脈沖發(fā)生電路 為了使輸出脈沖的幅度滿足 0～ 12V 的要求，這里采用 +5V 的 VCC。輸 出波形見下頁。 圖 212 幅度調(diào)制脈沖 167。 頻率調(diào)制脈沖發(fā)生電路 頻率調(diào)制脈沖發(fā)生電路由鋸齒波發(fā)生電路、壓控振蕩電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路