高频电外科设备能量输出测量装置的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，特别是涉及一种高频电外科设备能量输出测量装置。

背景技术：

高频电刀(高频手术器)是一种取代机械手术刀进行组织切割的高频电外科设备。它通过有效电极尖端产生的高频电压电流与肌体接触时对组织进行加热，实现对肌体组织的分离和凝固，从而起到切割止血的目的。

随着医疗技术的发展和临床提出的要求，以高频手术器为主的复合型电外科设备也有了相应的发展：高频氩气刀、高频超声手术刀、高频电切内窥镜治疗系统、高频旋切去脂机等设备在临床中都取得了显著的效果，为临床手术开拓了更广泛的使用范围。

高频电外科手术系统产生的高频电压电流通过高阻抗组织时，会在组织中产生热，导致组织气化或凝固。在电外科设备使用过程中，电阻值从100ω到2000ω不等。随着组织的凝固、细胞中的水会发生气化，使组织干燥，导致电阻不断增加，最后电流完全停止。因此能准确的测量在不同的负载阻抗下电外科设备的输出电压、电流、功率是否与设计的技术参数一致就特别重要，关系到设备在实际手术使用中的安全。

然而，现在对于电外科设备在不同负载情况下输出电压、电流、功率值准确度的检测使用的基本上均为国外品牌的高频电刀分析仪或采用功率分析仪与外接负载电阻的组合方式进行测量。国外品牌高频电刀分析仪不仅价格昂贵，还不便使用，例如，需功率分析仪与负载电阻的组合方式进行测量：低带宽的功率分析仪价格低廉，适用于测量的电外科设备范围较窄，高带宽的功率分析仪适用测量范围宽得价格昂贵，再加上需要外接不同阻值负载电阻才能测量不同负载情况下电外科设备的输出电压、电流、功率值。因此，亟需一种价格便宜、方便使用的高频电外科设备能量输出测量装置。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种高频电外科设备能量输出测量装置，用于解决现有技术中高频电外科设备能量输出测量装置不便使用的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种高频电外科设备能量输出测量装置，包括：

输入模块，用于获取高频电外科设备所需的电阻值；

控制模块，连接所述输入模块的输出端，用于根据接收所述电阻值输出相应的控制信号；

负载输出模块，连接所述控制模块的输出端和高频电外科设备的输出端，用于根据所述控制信号输出模拟负载耦合到所述高频电外科设备的输出端；

显示模块，连接所述控制模块的输出端，用于显示在模拟负载状况下采集的所述高频电外科设备的电压、电流和功率。

于本实用新型的一实施例中，高频电外科设备能量输出测量装置还包括：驱动模块，连接在所述控制模块的输出端与负载输出模块的输入端之间，用于根据控制信号驱动负载输出模块。

于本实用新型的一实施例中，所述负载输出模块包括多个继电器与多个电阻，每个继电器的输出端对应连接一个电阻，用于吸合所述继电器将对应的电阻负载组合到负载输出模块。

于本实用新型的一实施例中，所述电阻为无感电阻。

于本实用新型的一实施例中，高频电外科设备能量输出测量装置还包括：电流采集模块，连接于所述负载输出模块与高频电外科设备的输出端之间，用于采集所述高频电外科设备的电流信号。

于本实用新型的一实施例中，所述电流采集模块包括电流互感器与第一均方根芯片，所述电流互感器，连接于所述负载输出模块与高频电外科设备的输出端之间，采集高频电外科设备非高频交流信号；所述第一均方根芯片，连接于所述电流互感器与控制模块之间，用于将高频交流信号转换成直流电流信号输入到控制模块。

于本实用新型的一实施例中，高频电外科设备能量输出测量装置还包括：电压采集模块，连接于所述负载输出模块与高频电外科设备的输出端之间，用于采集所述高频电外科设备的电压信号。

于本实用新型的一实施例中，所述电压采集模块包括电压互感器与第二均方根芯片，所述电压互感器，连接于所述负载输出模块与高频电外科设备的输出端之间，采集高频电外科设备的高频电压信号；所述第二均方根芯片，连接于所述电压互感器与控制模块之间，用于将高频电压信号转换成直流电压信号输入到控制模块。

于本实用新型的一实施例中，高频电外科设备能量输出测量装置还包括：所述高频电外科设备的输出端利用电阻输出端口连接所述负载输出模块。

如上所述，本实用新型的高频电外科设备能量输出测量装置，具有以下有益效果：

通过获取高频电外科设备所需的电阻值，按照该电阻值自动模拟负载进行输出，可测量高频电外科设备在不同负载状况下的电压值、电流值与功率值，该测量装置不仅结构简单、使用方便、还生产成本低，满足了频电外科设备与外接负载电阻的组合测量的需求。

附图说明

图1显示为本实用新型提供的一种高频电外科设备能量输出测量装置结构框图；

图2显示为本实用新型提供的一种高频电外科设备能量输出测量装置另一结构框图；

图3显示为本实用新型提供的一种高频电外科设备能量输出测量装置示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，本实用新型提供的一种高频电外科设备能量输出测量装置结构框图，详述如下：

输入模块1，用于获取高频电外科设备所需的电阻值；

控制模块2，连接所述输入模块的输出端，用于根据接收所述电阻值输出相应的控制信号；

负载输出模块3，连接所述控制模块的输出端和高频电外科设备5的输出端，用于根据所述控制信号输出模拟负载耦合到所述高频电外科设备的输出端；

显示模块4，连接所述控制模块的输出端，用于显示在模拟负载状况下采集的所述高频电外科设备5的电压、电流和功率。

其中，输入模块1与显示模块4可集成于一体，能够大大减少生产成本，便于使用，例如，采用触摸屏，又例如，触摸液晶显示屏；当然，也可分开设置，单独输入与单独输出显示，在此不再赘述。

上述的控制模块2可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，简称dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、微处理器(microcontrollerunit，简称mcu)、现场可编程门阵列(field－programmablegatearray，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，其中，该控制模块中不涉及新的处理算法及新的控制逻辑，根据输入的高频电外科设备所需的电阻值(负载)控制负载输出模块的控制逻辑，以及计算该高频电外科设备5的电压、电流和功率，该控制模块为现有技术中成熟的芯片模块，在此不在赘述。

在本实施例中，通过获取高频电外科设备所需的电阻值，按照该电阻值自动模拟负载进行输出，可测量高频电外科设备在不同负载状况下的电压值、电流值与功率值，该装置结构简单、便于生产和制作，相比与现有国外的高频电外科设备能量输出测量装置动辄上万元的采购成本，本装置生产成本只需千元，大大降低了高频电外科设备能量输出测量装置的采购成本；同时，在成本较低的情况下，该装置测量精度也能达到国外高频电外科设备能量输出测量装置的精度水平。

请参阅图2，为本实用新型提供的一种高频电外科设备能量输出测量装置另一结构框图，包括：

在上述实施例的基础上，高频电外科设备能量输出测量装置还包括：驱动模块6，连接在所述控制模块2的输出端与负载输出模块3的输入端之间，用于根据控制信号驱动负载输出模块。

具体地，所述负载输出模块包括多个继电器与多个电阻，每个继电器的输出端对应连接一个电阻，用于吸合所述继电器将对应的电阻负载组合到负载输出模块。

由于控制模块在选用微处理器时，其自带的i/o端口驱动能力比较弱，不能直接驱动继电器的线圈使继电器吸合，因此微处理器发出指令i/o引脚电信号需要经驱动器放大后再对继电器线圈进行驱动，通过驱动模块有效确保负载输出模块按照控制信号进行吸合实现负载模拟输出。

在本实施例中，每个继电器对应一个电阻，如图3所示，n个继电器对应连接n个无感电阻，用于将电阻负载并入到负载输出模块中或将电阻负载从负载输出模块中断开，使得精准输出模拟负载，从而满足高频电外科设备的负载需求。

在上述实施例的基础上，所述电阻为无感电阻，在本实施例中，无感电阻具有电感值很小(仅为几微亨)，频率响应特性优异，除可广泛用于交、直流电路外，还适用于中、高频电路中；同时，无感电阻的伏安特性为线性，使其具有电气性能稳定、耐高压，有良好的绝缘性能。

在另一些实施例中，高频电外科设备能量输出测量装置还包括：电流采集模块7，连接于所述负载输出模块3与高频电外科设备5的输出端之间，用于采集所述高频电外科设备的电流信号。

在另一些实施例中，高频电外科设备能量输出测量装置还包括：电压采集模块8，连接于所述负载输出模块3与高频电外科设备5的输出端之间，用于采集所述高频电外科设备的电压信号。

请参阅图3，为本实用新型提供的一种高频电外科设备能量输出测量装置示意图，详述如下：

所述电流采集模块7包括电流互感器与第一均方根芯片，所述电流互感器，连接于所述负载输出模块与高频电外科设备的输出端之间，采集高频电外科设备的高频交流信号；所述第一均方根芯片，连接于所述电流互感器与控制模块之间，用于将高频交流信号转换成直流电流信号输入到控制模块。

其中，由于高频电外科设备输出的高频电流幅值远超过了控制模块(即，图3中mcu)自带adc的输入幅值范围，为了安全的测量输出电流，要将电流互感器的初级串入到电阻输出端口中来对输出电流进行一定比例的衰减与隔离采样。

所述电压采集模块8包括电压互感器与第二均方根芯片，所述电压互感器82，连接于所述负载输出模块3与高频电外科设备5的输出端之间，采集高频电外科设备的高频电压信号；所述第二均方根芯片，连接于所述电压互感器与控制模块之间，用于将高频电压信号转换成直流电压信号输入到控制模块。

其中，由于高频电外科设备输出的高频电压值远超过控制模块自带adc的输入幅值范围，为了安全的测量输出的电压，需要将电压互感器的初级并入到电阻输出端口中来对输出电压进行一定比例的衰减与隔离采样。

在本实施例中，由于电外科设备输出的都是高频的交流信号，控制模块自带的adc模数转换器采样速率有限，为了能准确的测量高频电外科设备输出的高频电压、高频电流值，需要由第一均方根芯片、第二均方根芯片将高频的电信号转换成直流信号后输入到控制模块的adc输入端；例如，第一均方根芯片将高频交流信号转换成直流电流信号输入到控制模块；第二均方根芯片将高频电压信号转换成直流电压信号输入到控制模块，通过上述方式将采集过来的电压、电流对应直流量输出信号转换成数字量并根据p＝ui计算出功率值，精确显示电外科设备的电压值、电流值以及功率值。

在另一实施例中，高频电外科设备能量输出测量装置还包括：电阻输出端口，所述高频电外科设备的输出端利用电阻输出端口连接所述负载输出模块。

在本实施例中，使用前先将电外科设备的输出端通过线缆连接到高频电外科能量输出测量装置的电阻输出端口，用户通过触摸液晶显示屏输入预并入高频电外科设备输出端的负载阻值，控制模块接收到用户输入参数指令后根据具体的参数值来使能相应的i/o端口输出操作电平，i/o端口电平经过放大后驱动对应的继电器使相应阻值的负载电阻并入电阻输出端口；

高频电外科设备输出的高频交流能量信号加载在并入电阻输出端口的电阻上，由于电压互感器的初级并联在电阻输出端口，电流互感器初级串联在电阻输出端口，因此接入到电阻输出端口的高频电外科设备激发输出时就会分别在电压互感器与电流互感器的输出端口产生与输出成比例的电压与电流；

隔离采样得到的高频电压电流经均方根芯片转换成直流量，并经控制模块自带的adc采样后进行模数转，控制模块计算得到高频电外科设备在当前负载情况下的输出电压值、电流值、功率值；

控制模块将计算得到的电压、电流、功率值传输给显示屏，使其显示输出。

综上所述，本实用新型通过获取高频电外科设备所需的电阻值，按照该电阻值自动模拟负载进行输出，可测量高频电外科设备在不同负载状况下的电压值、电流值与功率值，该测量装置不仅结构简单、使用方便、还生产成本低，满足了频电外科设备与外接负载电阻的组合测量的需求。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。