专利名称：车载远红外治疗仪的制作方法
技术领域：
车载远红外治疗仪，属于红外保健技术领域。具体涉及一种使用在汽车上，采用车载电源进行供电的远红外治疗仪。
背景技术：
当今由于社会上的各种压力，患有腰椎病、颈椎病、关节炎、痔疮以及前列腺疾病的人越来越多，而司机由于其职业的特殊性，需要长时间保持一种姿态，更加容易患上以上各种疾病。而且，司机由于需要长期处在行驶中，进行保健、理疗的时间大大减少，长期以往，不仅不利于司机本身健康状况，而且病情加重后甚至有可能影响工作状态，成为不安全因素。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种解决了司机由于长期保持坐姿而得不到合理理疗的弊端，能够使用车载电源进行供电，使用安全、操作方便的车载远红外治疗仪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该车载远红外治疗仪，包括红外辐射部分和与之相连的控制器，其特征在于:所述的红外辐射部分包括:壳体、加热器、红外辐射板、壳体为上方有一个开口的方形体，加热器固定安装在壳体内部的中心位置，红外辐射板固定在加热器的上方。所述的壳体上方开口处安装有网罩，网罩上设置有辐射孔。
所述的壳体右侧中间位置设置有第一接口。所述的红外辐射板为钒钛黑色陶瓷材料，辐射的红外线的波长为8 μ πΓ 5 μ m、法向辐射率大于80%。所述的加热器采用的是PTC加热元件。所述的控制器包括控制器外壳和控制器外壳内的控制电路，控制电路包括温度监测电路、微处理器电路、加热控制电路和过流保护电路，微处理器电路通过加热控制电路与加热器相连，同时通过温度监测电路将加热器的实时温度信号反馈到微处理器电路，加热控制电路同时与过流保护电路相连，并通过过流保护电路将整个电路的工作电流反馈到与之相连的微处理器电路。所述的控制器的控制器外壳顶部设置有第二接口，底部设置有电源接口，控制器外壳前面板的上部左侧自上而下依次设置有三个用于指示红外线辐射强度的指示灯:高强度指示灯、中强度指示灯和低强度指示灯，上部右侧自上而下依次设置有三个用于指示工作时长的指示灯:长时指示灯、中时指示灯和短时指示灯，低强度指示灯下方设置有红外强度调节按键，短时指示灯下方设置有工作时间调节按键，工作时间调节按键下方设置有开关按键。所述的加热器采用电阻丝加热器或者金属加热器。[0012]与现有技术相比，本实用新型的所具有的有益效果是:1、本实用新型解决了司机由于长期保持坐姿而得不到合理理疗的弊端，能够使用车载电源进行供电，使用方便，操作简单；2、采用通用接口，可以使用市面上常见的的适配器在家庭进行使用，同时也可以直接将红外辐射部分与供电电源相连接进行使用，使用范围更广；3、红外辐射部分设置了表面带有辐射孔的网罩，既方便远红外射线向外散热，同时确保产品使用安全性；4、电路使用微处理器对加热器的工作状态进行控制，同时具有过电流、过电压以及防止反接等多种保护措施，同时具有报警功能。可靠性更高；5、加热元件采用了 PTC加热元件，效果更好，安全性更高；6、红外辐射板采用的是钒钛黑色陶瓷辐射材料，发出的红外线波长为8 μ πΓ 5 μ m,更适合人体吸收。
图1为本实用新型红外辐射部分结构示意图。图2为本实用新型控制器结构示意图。图3为本实用新型电路原理方框图。图4为本实用新型供电部分原理图。图5为本实用新型温度检测电路电路原理图。图6为本实用新型微处理器电路、过流保护电路、温度控制电路原理图。其中:1、壳体2、网罩3、加热器4、红外福射板5、第一接口 6、开关按键
7、电源接口 8、控制器外壳9、红外强度调节按键10、低强度指示灯11、中强度指示灯12、高强度指示灯13、第二接口 14、长时指示灯15、中时指示灯16、短时指示灯17、工作时间调节按键。
具体实施方式
图Γ6是本实用新型的最佳实施例，
以下结合附图Γ6对本实用新型做进一步说明。如图f 2所示，本实用新型主要由两部分组成，红外辐射部分和通过连接线与之相连的控制器。红外福射部分包括:壳体1、网罩2、加热器3、红外福射板4和第一接口 5。壳体I为内部掏空、设置有一个向上的开口的方形体。加热器3为板状，固定安装在壳体I内部的中心位置。加热器3上表面固定有同样为板状的红外福射板4,红外福射板4上表面向上对应着壳体I的向上的开口。壳体I向上的开口处设置有一个与开口形状相配合安装的网罩2，网罩2表面设置有若干辐射孔，从红外辐射板4发出远红外射线通过辐射孔向外辐射，同时确保产品使用安全性。在壳体I右侧面中间 位置设置有第一接口 5，第一接口 5内部与加热器3相连通，第一接口 5设置在红外辐射部分的右侧中间位置。控制器的顶部设置有第二接口 13，底部设置有电源接口 7，第二接口 13通过连接线与红外辐射部分的第一接口 5相连接，电源接口 7通过连接线与车载12V电源相连接。控制器外壳8的前面板的上部左右两侧各设置一列指示灯，左侧的一列自上而下分别为用于指示红外线辐射强度的指示灯:高强度指示灯12、中强度指示灯11和低强度指示灯10 ;右侧的一列自上而下分别为用于指示工作时长的指示灯:长时指示灯14、中时指示灯15和短时指示灯16。在低强度指示灯10和短时指示灯16下方分别设置有红外强度调节按键9和工作时间调节按键17，在工作时间调节按键17下方设置有开关按键6。如图3所示，本实用新型的控制电路放置在控制器内，控制电路主要由以下几个部分组成:温度监测电路、微处理器电路、加热控制电路、过流保护电路。微处理器电路通过加热控制电路与置于红外辐射部分内的加热器3相连，同时通过温度监测电路将加热器3的实时温度信号反馈到与之相连的微处理器。加热控制电路同时与过流保护电路相连，并通过过流保护电路将整个电路的工作电流反馈到与之相连的微处理器电路。微处理器电路通过其内部程序控制加热控制电路，实现对加热器3的加热，同时与加热器3紧靠的温度监测电路检测加热器3的温度，并将温度信号传递到微处理器电路，微处理器电路通过内置的程序对该信号进行识别、处理通过加热控制电路对加热器3的温度进行调节，使加热器3的温度始终在一个较小的范围内上下波动。过流保护电路将整个电路的工作电流经过放大器放大传递到微处理器电路，通过微处理器电路内置的程序实现电路的过流保护。如图4所示为本实用新型电路部分的供电部分电路原理图。车载12V电源正极同时并联瞬态抑制二极管Dl的阴极和电感LI的一端，瞬态抑制二极管Dl的阳极接地，电感LI的另一端同时并联电解电容Cl的正极、电容C2的一端以及电阻Rl的一端，电解电容Cl的负极和电容C2的另一端接地。电阻Rl的另一端同时并联电容C4、电容C5的一端和稳压集成电路Ul的I脚，电容C4、电容C5的另一端以及稳压集成电路Ul的2脚接地。稳压集成电路Ul的3脚同时并联电解电容C6的正极和电容C7、电容C8、电容C9的一端，电解电容C6的负极和电容C7、电容C8、电容C9的另一端接地，稳压集成电路Ul的3脚输出的电压为+5V，同时在电感LI和电阻Rl之间引出一个较为纯净的12V电源。其中电感L1、电解电容Cl，电容C2构成滤波电路，对车载12V电源进行滤波处理，电阻Rl起到限流作用，电容C4和电容C5为去耦电容。这种方式起到了防止瞬间电流冲击、避免持续过流、电源去耦的作用。电解电容C6、电容C7、电容C8和电容C9起到对+5V电源的滤波作用，使得+5V电源更纯净。如图5所示为本实用新型温度检测电路电路原理图。+5V电源串联电阻R21之后同时并联热敏电阻RMl的2脚和电阻R22的一端，热敏电阻RMl的I脚接地，电阻R22的另一端串联电容C18之后接地。在电阻R22和电容C18之间引出端子TEMP，端子TEMP与微处理器U2的14脚相连。热敏电阻RMl在电路中紧靠加热器，并监测加热器的实时温度且其阻值根据温度的变化而变化，所以在热敏电阻RMl的2脚处的电压同时发生变化，所以在端子TEMP处得到的电流值也会随之发生变化，微处理器U2接收到该信号之后，通过其内置的程序作出相应处理，调节加热器使其温度在一个较小的范围内变化。图6为本实用新型微处理器电路、过流保护电路、温度控制电路原理图。接线端子JPl的I脚连接电源+5V，接线端子JPl的3脚接地，接线端子JPl的4脚同时并联微处理器U2的I脚、电阻R3和电容C14的一端，电容C14的另一端接地，电阻R3的另一端同时并联电源+5V和电阻R23的一端，电阻R23的另一端同时并联接线端子JPl的2脚和微处理器U2的26脚。微处理器U2的2脚和3脚分别串联电阻R40和电阻R41之后接地。微处理器U2的4脚接地，6脚接电源+5V，微处理器U2的4脚和5脚之间并联电容C11，微处理器U2的4脚和6脚之间并联电容C10。接线端子JP2的I脚串联电阻R18之后与微处理器U2的7脚相连，接线端子JP2的2脚串联电阻R15之后与微处理器U2的8脚相连。微处理器U2的9脚同时并联电阻R14、电容C13和按键Kl (即开关按键6)的一端，电容C13和按键Kl (即开关按键6)的另一端接地，电阻R14的另一端接电源+5V ;微处理器U2的10脚同时并联电阻R16、电容C3和按键K2 (即工作时间调节按键17)的一端，电容C3和按键K2 (即工作时间调节按键17)的另一端接地，电阻R16的另一端接电源+5V ；微处理器U2的11脚同时并联电阻R17、电容C17和按键K3 (即红外强度调节按键9)的一端，电容C17和按键K3 (即红外强度调节按键9)的另一端接地，电阻R17的另一端接电源+5V。微处理器U2的12脚串联电阻R39之后与三极管Ql的基极相连，三极管Ql的发射极串联电阻R12后连接到电源+5V，三极管的集电极连接到蜂鸣器U4的2脚，蜂鸣器U4的3脚接地，I脚和4脚悬空。微处理器U2的14脚与温度监测电路中引出的端子TEMP相连。微处理器U2的15脚串联电阻R38之后同时并联电容C19、电阻R45和电阻R2的一端，电容C19和电阻R45的另一端接地，电阻R2的另一端连接电源+5V。微处理器U2的16脚 22脚和24脚 25脚分别串联电阻R37、电阻R5、电阻R36、电阻R35电阻R34、电阻R33、电阻R32、电阻R31和电阻R30之后接地。微处理器U2的32脚 2 脚依次分别串联电阻R24 电阻R29之后分别连接到发光二极管LDf发光二极管LD6的阴极，发光二极管LDf发光二极管LD6的阳极同时连接电源+5V。以上为微处理器电路的连接方式。电源12V串联保险丝Fl之后同时并联电阻R8、电阻R9、三极管Q3的集电极以及发热器RTl的2脚。电阻R8的另一端同时并联微处理器U2的23脚和电阻Rll的一端，电阻Rll的另一端同时并联电阻R7的一端和三极管Q2的基极，电阻R7的另一端和三极管Q2的发射极接地。电阻R9 的另一端同时并联电阻R4的一端和三极管Q2的集电极。R4的另一端同时并联三极管Q3和三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极接地。三极管Q3和三极管Q4的发射极同时并联电阻R44的一端，电阻R44的另一端同时并联电阻R43和电阻R42的一端，电阻R42的另一端接地，电阻R43的另一端连接MOS管Ml的门极，MOS管Ml的栅极连接发热器RTl的I脚。以上为温度控制电路的连接方式。电阻R13的一端同时并联电阻RlO和MOS管Ml的源极，电阻R13的另一端接地。电阻RlO的另一端同时并联电容C16的一端和集成运算放大电路U3的3脚，电容C16的另一端接地。集成运算放大电路U3的8脚接电源+5V，4脚接地，I脚同时并联电阻R19和电阻R6的一端，电阻R6的另一端串联电容C15之后接地。电阻R19的另一端同时并联电阻R20的一端和集成运算放大电路U3的2脚，电阻R20的另一端接地，电阻R19的两端同时并联电容C12。微处理器U2的13脚并联到电阻R6和电容C15之间。以上为过流保护电路的连接方式。在图6所示的电路原理图中，与微处理器U2的26脚和I脚相连的接线端子JPl以及与之相连的电阻R23、电阻R3、电容C14组成的电路为微处理器U2的程序写入电路，通过接线端子JPl为微处理器U2写入预定的程序。微处理器U2的7脚和8脚以及与之相连的电阻R18、电阻Rl5、接线端子JP2，为预留的UART接口，用于与微处理器U2通讯。微处理器U2的9脚以及与之相连的电阻R14、电容C13和按键Kl (即开关按键6)为本实用新型的开关电路，用于接通或断开工作电源；微处理器U2的10脚以及与之相连的电阻R16、电容C3和按键K2(即工作时间调节按键17)为本实用新型的时间调节电路，通过按动按键Κ2 (即工作时间调节按键17)调节本实用新型的工作时间，电路中的按键Κ2 (即工作时间调节按键17)与控制器外壳8上的工作时间调节按键6相对应；微处理器U2的11脚以及与之相连的电阻R17、电容C17和按键Κ3 (即红外强度调节按键9)为本实用新型的温度调节电路，通过按动按键Κ3 (即红外强度调节按键9)调节本实用新型的红外辐射强度，电路中的按键Κ3 (即红外强度调节按键9)与控制器外壳8上的红外强度调节按键9相对应。微处理器U2的12脚以及与之相连的电阻R39、电阻R12、三极管Ql和蜂鸣器U4构成本实用新型的蜂鸣器电路，微处理器U2的12脚发出信号时，该信号驱动三极管Ql导通，蜂鸣器U4发出声响。本实用新型在正常按动按键以及异常情况如接线错误时，蜂鸣器均会发出声响。微处理器U2的15脚以及与之相连的电阻R2、电阻R45和电容C19构成指示灯亮度调节电路。电阻R45为一个可调电阻，通过调节其阻值可以在出厂时对控制器外壳8上的指不灯的売度进行调节。微处理器U2的27脚 32脚以及与之相连的电阻R24 电阻R29，发光二极管LDf发光二极管LD6为本实用新型的工作状态指示灯，其中发光二极管LDf发光二极管LD3分别对应控制器外壳8上的低强度指示灯10、中强度指示灯11和高强度指示灯12，发光二极管LD41D6分别对应控制器外壳8上的短时指示灯16、中时指示灯15和长时指示灯14。电阻R4、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻Rll电阻R42、电阻R43、电阻R44、保险丝Fl、三极管Ql、三极管Q2、三极管Q3以及MOS管Ml构成加热控制电路，并与微处理器U2相配合完成对加热器RTl的工作状态的控制。当热敏电阻RMl监测加热器RTl的实时，并将该温度信号传递到微处理器U2的14脚，当微处理器U2通过其内部程序判断出该温度低于设定温度时，微处理器U2将信号从其23脚发出，该信号通过电阻RlO加载到三极管Q2的基极，三极管Q2对该信号进行初步放大，但放大后的信号仍不足以驱动MOS管Ml导通，于是被初步放大的信号送至由三极管Q3和三极管Q4组成的组合管进行进一步放大，经过二次放大的信号可以驱动MOS管Ml导通，电源加载到加热器RTl上，加热器RTl开始升温；当微处理器U2判断出当前温度高于设定温度时，微处理器U2将其从23角的信号截断，MOS管Ml截止，停止位加热器RTl供电。加热器RTl与红外辐射部分中的加热器3相对应。集成运算放大电路U3以及与之相连的电阻R6、电阻R10、电阻R13、电阻R19、电阻R20，电容C12、电容C15和电容C16构成同相放大器，作为过流保护电路。从MOS管Ml的源极流出的电流加载到集成运算放大电路U3的3脚，经过放大后将该信号加载到微处理器U2的13脚，微处理器U2通过内部程序判断出给电流信号过大时，停止整个电路的工作。具体工作过程如下:首先通过连接线将车载12V电源、控制器和红外辐射部分相连，然后按动开关按键6，启动电源开关，然后分别按动红外强度调节按键9和工作时间调节按键17，分别设定红外辐射强度和工作时间，设定完成之后，相应的指示灯亮，其他指示灯灭。然后本实用新型开始工作。本实用新型刚开始工作时，电路中的加热器RTl温度较低，微处理器U2的14脚接收热敏电阻RMl传递过来的信号，通过内部程序判断出加热器RTl当前温度低于设定温度，于是从23脚发出信号加载到加热控制电路。该信号首先通过电阻RlO加载到三极管Q2的基极，三极管Q2对该信号进行初步放大，和由三极管Q3、三极管Q4组成的组合管进一步放大，使得该信号可以驱动MOS管Ml导通，电源加载到加热器RTl上，加热器RTl开始升温；当微处理器U2判断出当前温度高于设定温度时，微处理器U2将其从23角的信号截断，MOS管Ml截止，停止位加热器RTl供电。通过微处理器U2内部程序的调节，使加热器RTl的温度始终在一个较小的范围内波动。在微处理器U2对温度调节的同时，微处理器U2的13脚接受来自过流保护电路的电流信号。该信号由MOS管Ml的源极加载到由集成运算放大电路U3组成的一个同相放大器的正向输入级，并由该同相放大器的输出级通过电阻R6加载到微处理器U2的13脚，当系统内电流过大时，微处理器U2通过其内部程序使电路停止工作，起到保护作用。电路中的加热器RTl由车载12V电源经过供电部分的滤波后通过保险丝Fl来实现供电，当车载电源电压出现较大波动时，保险丝Fl会熔断，起到保护作用。红外辐射部分中的加热器3产生热量时，将热量均传递到红外辐射板4上，红外辐射板4向外发出远红外射线，并通过网罩2表面的辐射孔散发出去，起到治疗作用。在本实施例中，瞬态抑制二极管Dl采用的是SMAJ18CA，主要起到反向保护的作用；稳压集成电路Ul采用的是78M05芯片，主要将车载12V电源转换为电路使用的+5V电源，还可根据需要选择其他芯片，如7805、78L05 ;微处理器U2采用的是STM8S903型微处理器，主要负责整个电路部分的控制，还可以根据需要选择该系列的其他芯片或其他厂商的芯片，如以AT89C51、PIC16F690为代表的各种芯片；集成运算放大电路U3采用的是LM358芯片，还可根据需要选择其他芯片，如LM324、AD822、AD820系列芯片；加热器采用的是PTC加热器，还可以根据需要采用其他发热元件，如电阻丝加热器或其他金属加热器。在本实用新型中，第一接口 5为通用接口，可以根据需要直接接在车载12V电源上使用；或者直接连接通用电源适配器，方便在家庭中使用。在产品生产过程中，可以根据客户需要，将红外辐射板4去掉，使产品成为只带有热敷理疗效果的治疗仪。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1.车载远红外治疗仪，包括红外辐射部分和与之相连的控制器，其特征在于:所述的红外辐射部分包括:壳体(1)、加热器(3)、红外辐射板(4)、壳体(1)为上方有一个开口的方形体，加热器(3)固定安装在壳体(I)内部的中心位置，红外辐射板(4)固定在加热器(3)的上方。
2.根据权利要求1所述的车载远红外治疗仪，其特征在于:所述的壳体(I)上方开口处安装有网罩(2)，网罩(2)上设置有辐射孔。
3.根据权利要求1或2所述的车载远红外治疗仪，其特征在于:所述的壳体(I)右侧中间位置设置有第一接口(5)。
4.根据权利要求1或2所述的车载远红外治疗仪，其特征在于:所述的红外辐射板(4)为钒钛黑色陶瓷材料，辐射的红外线的波长为8 μ m-15 μ m、法向辐射率大于80%。
5.据权利要求1或2所述的车载远红外治疗仪，其特征在于:所述的加热器(3)采用的是PTC加热元件。
6.根据权利要求1所述的车载远红外治疗仪，其特征在于:所述的控制器包括控制器外壳(8)和控制器外壳(8)内的控制电路，控制电路包括温度监测电路、微处理器电路、力口热控制电路和过流保护电路，微处理器电路通过加热控制电路与加热器(3 )相连，同时通过温度监测电路将加热器(3)的实时温度信号反馈到微处理器电路，加热控制电路同时与过流保护电路相连，并通过过流保护电路将整个电路的工作电流反馈到与之相连的微处理器电路。
7.根据权利要求4所述的车载远红外治疗仪，其特征在于:所述的控制器的控制器外壳(8)顶部设置有第二接口(13)，底部设置有电源接口(7)，控制器外壳(8)前面板的上部左侧自上而下依次设置有三个用于指示红外线辐射强度的指示灯:高强度指示灯(12)、中强度指示灯(11)和低强度指示灯(10)，上部右侧自上而下依次设置有三个用于指示工作时长的指示灯:长时指示灯(14)、中时指示灯(15)和短时指示灯(16)，低强度指示灯(10)下方设置有红外强度调节按键(9)，短时指示灯(16)下方设置有工作时间调节按键(17)，工作时间调节按键(17)下方设置有开关按键(6 )。
8.据权利要求1所述的车载远红外治疗仪，其特征在于:所述的加热器(3)采用电阻丝加热器或者金属加热器。
专利摘要车载远红外治疗仪，属于红外保健技术领域。包括红外辐射部分和与之相连的控制器，其特征在于所述的红外辐射部分包括壳体(1)、加热器(3)、红外辐射板(4)、壳体(1)为上方有一个开口的方形体，加热器(3)固定安装在壳体(1)内部的中心位置，红外辐射板(4)固定在加热器(3)的上方。本治疗仪解决了司机由于长期保持坐姿而得不到合理理疗的弊端，能够使用车载电源进行供电且具有使用安全、操作方便的优点，电路使用微处理器对工作状态进行控制，同时具有过电流、过电压以及防止反接等多种保护措施，同时具有报警功能。可靠性更高。红外辐射板发出的红外线的波长为8μm~15μm，更适合人体吸收。
文档编号A61N5/06GK202909317SQ201220606739
公开日2013年5月1日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者褚为生, 李永强 申请人:褚为生