专用于医用运动平板校准的信号发生器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种医用信号发生器，特别是一种专用于医用运动平板校准的信号发 生器。
【背景技术】
[0002] 随着生活水平的提高、生活节奏的加快W及体育运动时间的不足，冠屯、病已经成 为当前威胁我国人民健康的主要疾病。通常情况下，冠屯、病具有隐蔽性强的特点，许多患者 即使其冠状动脉扩张的最大储备能力已经明显下降，但静息时冠状动脉血流量仍可维持正 常，无屯、肌缺血现象，而静态屯、电图显示正常。患者在发病前也无明显症状，易被忽视，一旦 发病就容易形成屯、肌梗塞，导致巧死。因此，提高对早期冠屯、病患者诊断的准确率，是预防 冠屯、病突发的关键。
[0003] 医用运动平板由带屯、电分析系统的计算机和运动平板(医用跑步机)组成，它是通 过观测人在有氧运动情况下的屯、电图，来诊断是否患有冠屯、病的一种医疗设备。
[0004] 根据国家即将实施的校准规范，对医用运动平板的屯、电分析系统进行校准时，需 要波形幅值小、频率低、精度高、稳定性高的信号发生器。现有的信号发生器频率高、波形幅 值大、精度低，不适用于医用运动平板屯、电参数的校准。现有的医用信号发生器不能方便地 输出特定频率和幅值的波形，且稳定性很难保证，运类医用信号发生器多用于医疗设备的 维修、调试和检测等，因此，目前还没有专用于医用运动平板校准的信号发生器。
[0005] 技术实现上，现有的医用信号发生器多为模拟电路发波、忍片发波和数据包发波， 模拟电路发波波形改变不灵活，精度和稳定性很难保证;而忍片发波无法发出校准屯、率信 号;数据包发波能够发出标准屯、率信号，但对波形数据量密度的要求极高，而且频率调整非 常难。
【发明内容】
[0006] 针对【背景技术】的不足，本发明的目的在于提供一种能够解决前述问题的专用于医 用运动平板校准的信号发生器。
[0007] 专用于医用运动平板校准的信号发生器，包括电源模块、DA发波模块、忍片发波模 块、波形输出接口模块，所述的电源模块供电给DA发波模块和忍片发波模块，DA发波模块发 出的标准屯、率信号、忍片发波模块发出的正弦波和方波通过波形输出接口模块输出。
[000引所述的电源模块包括电源、电源稳压模块、电源滤波模块，电源通过电源稳压模块 和电源滤波模块，输出稳定的12V电压;DA发波模块包括电源转换模块、上位机、单片机、 DAC、滤波器，上位机将标准屯、率信号函数产生的标准屯、率信号的数据存储到单片机的内部 FLA甜中，通过DAC生成标准屯、率信号，并通过滤波器滤波;忍片发波模块中的波形发生忍片 发出的正弦波和方波通过幅值调节模块、频率调节模块、衰减器1和衰减器2、电压跟随器1 和电压跟随器2,得到特定频率和幅值的波形;波形输出接口模块包括量程切换模块、继电 器组和导联接口模块，量程切换模块将波形转换为Cl~C6、化、LL、LA、RA的10个接口对应的 波形，并通过继电器组来控制通断，输出到导联接口模块。
[0009] 所述的忍片发波模块中的波形发生忍片U2的型号为ICL8038,波形发生忍片U2供 电电压为+12V，输出方波(S卵)和正弦波(SIN);波形发生忍片U2外接元件包括五只电阻、两 只滑动变阻器、=只电容，波形发生忍片肥的6脚接+12V电源，波形发生忍片肥的11脚接地， 波形发生忍片U2的1脚接第一滑动变阻器R6,波形发生忍片U2的12脚接第二滑动变阻器 R10,波形发生忍片U2的9脚和2脚分别输出方波和正弦波。
[0010] 所述的幅值调节模块包括数模转换忍片U1、一只电阻和一只电容，数模转换忍片 Ul的型号为化V5616,单片机型号为MSP430F149,数模转换忍片Ul的1脚和2脚接单片机的串 口，数模转换忍片Ul的3脚和4脚分别接单片机的P3.0和P3.1，数模转换忍片Ul的6脚和8脚 接巧V电源，数模转换忍片Ul的7脚串联第一电阻R7输出电压，接波形发生忍片U2的8脚，用 于调节波形的幅值。
[0011] 所述的频率调节模块包括两片模拟多路开关忍片和15只电容，模拟多路开关忍片 的型号为AD7501，两片模拟多路开关忍片呪和U6的14脚接+12V电源，两片模拟多路开关忍 片呪和U6的15脚和2脚接地，两片模拟多路开关忍片U5和U6的12脚接波形发生忍片U2的10 脚，第一模拟多路开关忍片呪的16脚、1脚、4脚和3脚分别与单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3 相连，第二模拟多路开关忍片U6的16脚、I脚和3脚分别与单片机的？2.4、？2.5、？2.6相连，第 一模拟多路开关忍片U 5的5脚、6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、13脚分别与八只电容的一端 相连，八只电容的另一端接地，第二模拟多路开关忍片U6的10脚、11脚、13脚分别与=只电 容的一端相连，立只电容的另一端接地。
[0012] 所述的衰减器1、衰减器2、电压跟随器1、电压跟随器2通过双运放忍片实现，双运 放忍片的型号为0PA1612,供电电压为+12V，双运放忍片包含两个运算放大器U3和U4,第一 运算放大器U3的正端通过并联第二电阻R14和第一电容C7接地，第S电阻Rl的一端与第一 运算放大器U3的输出端相连，第S电阻Rl的另一端接第一运算放大器U3的负端和第四电阻 R2的一端，第四电阻R2的另一端接第S滑动变阻器R3,第一运算放大器U3的输出端接第五 电阻R13与第二电容巧组成的第一低通滤波器，第一低通滤波器的另一端与接插件Jl的1脚 相连;第二运算放大器U4的正端接第六电阻R16和第屯电阻R18的一端，第六电阻R16的另一 端接第四滑动变阻器R15,第屯电阻R18的另一端接地，第二运算放大器U4的负端接第二运 算放大器U4输出端，第二运算放大器U4输出端接第八电阻R17与第S电容C12组成的第二低 通滤波器，第二低通滤波器的另一端与接插件Jl的2脚相连。
[0013] 所述的波形发生忍片U2的10脚接电容来控制输出波形的频率，医用运动平板校准 所需的方波和正弦波的频率点为0.1Hz、0.5 Hz、lHz、2.5 Hz、10 Hz、20 Hz、40 Hz、60 Hz、 80 Hz、100化、150 Hz,查阅波形发生忍片U2的技术手册，波形频率计算公式如下：
式中蝴UOKQ，计算出C的11个值，通过两片模拟多路开关忍片的11个开关来控制11个 电容的通断；单片机与第一模拟多路开关忍片肌的A0、A1、A2引脚相连，忍片内部带有译码 器，控制8路开关的通断，单片机与第二模拟多路开关忍片U6的A0、A1引脚相连，控制其中的 3路开关通断。
[0014] 所述的波形发生忍片U2的9脚和2脚分别输出方波和正弦波，通过高精度示波器测 量输出方波的幅值Vl和正弦波的峰峰值V2,医用运动平板校准所需的方波幅值为ImV，正弦 波峰峰值为25y V、ImV、2mV，将Vl除W ImV，确定衰减器1的衰减倍数，将V2分别除W25y V、ImV 和2mV，确定衰减器2的衰减倍数。
[0015] 所述的波形发生忍片U2的8脚通过输入不同的电压来控制输出波形的幅值，搭建 完整电路，波形发生忍片U2的8脚外接直流稳压电源;医用运动平板校准所需的方波幅值为 ImV，调节直流稳压电源，测量接插件Jl的2脚的电压，稳定在ImV时，记录直流稳压电源的电 压值V3,波形发生忍片U2的8脚的电压由12位数模转换忍片化V5616提供，根据模拟量V3 计算出对应的数字量Dl;医用运动平板校准所需的正弦波峰峰值为2511￥、1111￥、2111￥，调节直 流稳压电源，通过高精度示波器测量接插件Jl的1脚的正弦波的峰峰值，分别记录峰峰值为 25y V、ImV、2mV时，直流稳压电源的电压值V4、V5、V6，根据模拟量V4、V5、V6计算出对应的数 字量D2、D3、D4;在单片机程序中嵌入数字量01、02、03、04，通过单片机来控制波形发生忍片 U2的8脚的电压，W此来控制波形输出的幅值。
[0016] 本发明的有益效果： 本发明专用于医用运动平板屯、电参数的校准，方便了医用运动平板屯、电参数