阻抗检测电路、装置和射频主机的制作方法

1.本技术实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种阻抗检测电路、装置和射频主机。


背景技术：

2.射频消融技术是在图像引导下，将射频能量精准输送至目标区域，对待消融目标实施消融。在消融过程中，笑容目标的阻抗值随着消融过程不断发生变化，需要计算该阻抗值，实时监测消融效果，提高消融的成功率和安全性。
3.现有技术中，该阻抗值的测量不能在射频消融之前完成，且阻抗值的检测电路不独立于射频能量输出电路，无法避免射频信号对阻抗值检测的干扰，增加了该阻抗值检测的难度，降低了检测的准确性，造成射频消融操作的不便捷性，增加了安全风险。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种阻抗检测电路、装置和射频主机，可实现阻抗检测信号独立于射频信号传输，从而避免射频信号的干扰，提高检测外接负载的阻抗值的准确性。
5.本技术实施例一方面提供了一种阻抗检测电路，包括：
6.检测信号模块、阻隔模块、频率选择模块、射频产生模块和信号处理模块；待检测负载分别连接所述阻隔模块、所述频率选择模块和所述射频产生模块，所述阻隔模块还连接所述检测信号模块，所述频率选择模块还连接所述信号处理模块；其中，所述阻隔模块发出预设频率阻抗检测信号，所述阻隔模块用于阻隔所述射频产生模块发出的射频能量信号输入到所述检测信号模块，所述频率选择模块用于过滤掉所述射频能量信号，并将所述阻抗检测信号分压后传输给所述信号处理模块，所述信号处理模块根据接收到的所述阻抗检测信号的电压值计算得到所述待检测负载的阻抗值。
7.进一步地，所述频率选择模块包括：第一电阻电路和谐振电路；所述第一电阻电路包括多个串联的电阻，所述第一电阻电路的一端接入所述射频能量信号，另一端连接所述谐振电路。
8.进一步地，所述阻隔模块包括：第二电阻电路和带阻滤波电路；所述第二电阻电路包括多个串联的电阻，所述第二电阻电路的一端接入所述射频能量信号，并与所述第一电阻电路的一端连接，所述第二电阻电路的另一端连接所述带阻滤波电路；所述带阻滤波电路的另一端连接所述检测信号模块。
9.进一步地，所述检测信号模块包括：方波信号模块和滤波模块；所述方波信号模块与所述滤波模块连接，用于产生阻抗检测方波信号；所述滤波模块还连接所述带阻滤波电路，用于将所述方波信号处理为交流信号。
10.进一步地，所述方波信号模块包括方波信号源和反相器；所述反相器连接所述方波信号源和所述滤波模块，所述反相器将所述方波信号源产生的方波形式的所述阻抗检测信号相位取反后发送给所述滤波模块。
11.进一步地，所述滤波模块包括：带通滤波电路；所述带通滤波电路分别与所述反相
器和所述带阻滤波电路连接。
12.进一步地，所述信号处理模块包括放大器电路和处理器；所述放大器电路的信号输入端连接所述频率选择模块的谐振电路，信号输出端连接所述处理器；所述放大器电路将从所述谐振电路接收的阻抗检测信号放大分压后传输给所述处理器，所述处理器根据放大后的所述阻抗检测信号的电压值计算得到所述待检测负载的阻抗值。
13.进一步地，所述处理器还连接所述检测信号模块，用于控制所述检测信号模块发出预设频率的所述阻抗检测信号。
14.本技术实施例一方面还提供了一种阻抗检测装置，包括如上所述的阻抗检测电路。
15.本技术实施例一方面还提供了一种射频主机，包括如上所述的阻抗检测装置。
16.从上述本技术各实施例可知，阻抗检测电路中的检测信号模块输出阻抗检测信号，阻抗检测信号经阻隔模块、频率选择模块和信号处理模块进行处理；射频产生模块输出射频能量信号，射频能量信号从待检测的负载、阻隔模块以及频率选择模块的一端输入，阻隔模块对该射频能量信号阻隔，防止其输入到检测信号模块，频率选择模块吸收该射频能量信号，而允许阻抗检测信号通过，信号处理模块根据检测到的该阻抗检测信的电压值，可计算出该待检测的负载的阻抗值，该阻抗检测电路可以实现与射频产生模块的独立，使得在射频能量信号输入时，阻抗检测信号不受该射频能量信号的干扰，提高阻抗检测的准确性，并且可以在射频操作之前完成阻抗值的检测，为在射频操作中的其他需要控制的参数提前提供了参考依据，极大提高了射频操作的便捷性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本技术一实施例提供的阻抗检测电路的结构示意图；
19.图2为本技术另一实施例提供的阻抗检测电路的结构示意图；
20.图3为本技术实施例提供的阻抗检测电路的电路结构示意图；
21.图4为本技术实施例提供的阻抗检测电路的电路示意图；
22.图5为本技术实施例提供的射频主机的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.具体地，参见图1，本技术一实施例提供的阻抗检测电路的的结构示意图。如图1所示，该阻抗检测电路具体包括：
25.检测信号模块10、阻隔模块20、频率选择模块30、射频产生模块40和信号处理模块50；
26.待检测负载分别连接阻隔模块20、频率选择模块30和射频产生模块40，阻隔模块还连接检测信号模块10，频率选择模块30还连接信号处理模块50；
27.检测信号模块10用于在mcu或单片机等处理器的控制下发出预设频率的阻抗检测信号，该阻抗检测信号为三角波形式的交流信号。
28.射频产生模块40可产生射频能量信号，射频产生模块40具体为射频产生电路。
29.阻隔模块20具有滤波作用，可阻挡射频产生模块40发出的该射频能量信号进入检测信号模块10，对电路形成干扰和损坏，同时用于将该阻抗检测信号转化成对人体无损害的正弦波信号。
30.阻隔模块20和射频产生模块40均连接频率选择模块30，阻隔模块20还连接信号处理模块50。
31.待检测负载外接入上述阻抗检测电路，分别连接阻隔模块20、频率选择模块30和射频产生模块40。
32.具体地，频率选择模块30对该阻抗检测信号具有较高阻抗，该阻抗检测信号可正常通过，而对该射频能量信号具有较低阻抗，过滤掉该射频能量信号，避免该阻抗检测信号在进入信号处理模块50时被该射频能量信号干扰。阻隔模块20将该阻抗检测信号分压后输给信号处理模块50，信号处理模块50用于检测接收到的阻抗检测信号的电压值，并根据该电压值按照预设计算公式计算得到待检测负载的阻抗值。
33.本技术实施例中，阻抗检测电路中的检测信号模块输出阻抗检测信号，阻抗检测信号经阻隔模块、频率选择模块和信号处理模块进行处理；射频产生模块输出射频能量信号，射频能量信号从待检测的负载、阻隔模块以及频率选择模块的一端输入，阻隔模块对该射频能量信号阻隔，防止其输入到检测信号模块，频率选择模块吸收该射频能量信号，而允许阻抗检测信号通过，信号处理模块根据检测到的该阻抗检测信的电压值，可计算出该待检测的负载的阻抗值，该阻抗检测电路可以实现与射频产生模块的独立，使得在射频能量信号输入时，阻抗检测信号不受该射频能量信号的干扰，提高阻抗检测的准确性，并且可以在射频操作之前完成阻抗值的检测，为在射频操作中的其他需要控制的参数提前提供了参考依据，极大提高了射频操作的便捷性。
34.参见图2，图2为本技术另一实施例提供的阻抗检测电路的结构示意图。进一步地，该阻抗检测电路中的信号处理模块50还包括放大器电路60和处理器70。放大器电路60的一端与频率选择模块30连接，另一端与处理器70连接。
35.具体地，放大器电路60，主要由电阻、电容和信号放大器构成，用于放大、过滤输入的阻抗检测信号。
36.处理器70具体为单片机或mcu等可以进行数据处理的装置。处理器70还可以连接检测信号模块10，用于控制检测信号模块10发出预设频率的阻抗检测信号。
37.具体地，参见图3，图3为本技术另一实施例提供的阻抗检测电路的结构示意图。
38.具体地，频率选择模块30包括第一电阻电路r1(在图3中简示为一个电阻标识)和谐振电路。
39.其中，第一电阻电路r1包括多个串联的电阻，具体参见图4，图4为该阻抗检测电路
的电路示意图，该阻抗检测电路中的元器件的优选值均标注在图4，第一电阻电路入r1的多个串联的电阻优选地包括图4中的r9、r10、和r11，该第一电阻电路r1的一端(即r9所在的一端)连接射频产生电路40，接入该射频能量信号，另一端通过电阻r12连接该谐振电路。
40.谐振电路具体为lc谐振电路，用于频率选择，使谐振频率的该阻抗检测的信号正常通过，输出到后极的放大器电路60进行运算处理，非谐振信号被吸收衰减，以避免干扰该阻抗检测信号。lc谐振电路由电感l和电容c并联而成，具体为图3中的c8和l12，以及，c9和l13。
41.阻隔模块20包括第二电阻电路r2(在图2中简示为一个电阻标识)和带阻滤波电路。
42.其中，该第二电阻电路r2包括多个串联的电阻，优选地，包括图3中的r7和r8。带阻滤波电路具体为lc带阻滤波电路，包括图2中并联的电感l和电容c1，即图3中的电感l11和电容c5。lc带阻滤波电路可以阻止射频消融能量通过lc带阻滤波电路进入到发出该阻抗检测信号的检测信号模块10中，对电路形成干扰和损坏，同时将该阻抗检测信号处理成对人体无损伤的安全的正弦波信号。
43.第二电阻电路r2的一端(即r8所在的一端)与射频产生电路40连接，接入该射频能量信号，并与第一电阻电路r1的一端(即r9所在的一端)连接，第二电阻电路r2的另一端(即r7所在的另一端)连接lc带阻滤波电路。
44.进一步地，lc带阻滤波电路的另一端连接检测信号模块10，检测信号模块10包括：方波信号模块11和滤波模块12。方波信号模块11与滤波模块12连接，用于产生该阻抗检测信号，方波信号模块11发出的预设频率的阻抗检测信号是方波信号，优选为5v(伏特)。该预设频率优选50khz(千赫兹)。
45.其中，方波信号模块11包括方波信号源13和反相器ic，反相器ic在图3中为反相器u12c，具体型号为74hc04d；
46.反相器ic连接方波信号源13和滤波模块12，反相器ic将方波信号源13产生的方波形式的该阻抗检测信号的相位取反后发送给滤波模块12。
47.滤波模块12包括带通滤波电路，具体可为rc带通滤波电路，优选地，包括图3中的c3、r5、r6和c4，与反相器ic和lc带阻滤波电路连接，带通滤波电路具体为用于将该阻抗检测信号从方波信号处理为三角波形式的交流信号。其中，c3和r5构成微分电路，降低该阻抗检测信号的电压值，优选地，将该阻抗检测信号的电压值从5v降低为峰峰电压值为500mv(毫伏)。
48.如图3所示，待检测负载r3外接入上述阻抗检测电路，如图3和图4所示，r3分别连接阻隔模块20的电阻r8、射频产生电路40(即图4中的rf_p)和频率选择模块30，如图4所示，在频率选择模块30与射频产生电路40之间还接入电容c6。
49.进一步地，在第二电阻电路r2与谐振电路之间接入滤波电容c2，具体是r11与谐振电路之间接入，c2为图4中的c7。
50.进一步地，处理器70用于根据上述阻抗检测电路的参数以及检测到的从放大器电路60输出的该阻抗检测信号的电压值，计算得到待检测阻抗r3的阻抗值。计算过程结合图3，具体如下：
51.u
a
＝u
b
×
r3/(r1+r3)；
52.u
c
＝u
a
×
r4/(r2+r4)；
53.其中，r3为待检测负载的阻抗值，r1为第一电阻电路的阻值，r2为第二电阻电路的阻值，r4为谐振电路的阻值，u
a
为射频产生电路60与阻隔模块20、待检测负载r3和频率选择模块30的连接点的电压值，u
b
为阻隔模块20中的带阻滤波电路输出的电压值，u
c
为放大器电路60的输入电压值。
54.具体地，图3中的a、b、c三点的电压值即为上式中的u
a
、u
b
和u
c
。上式中的r1、r2和r4均可通过根据各自构成电阻的已知值计算得到阻值的大小，因此，r1、r2和r4是确定值，在进行上式计算之前为已知值。
55.b点的电压经过r1、r2、r3和r4在a点分压，而r2和r4阻值较大，在计算时忽略不计，因此得到上式中的u
a
＝u
b
×
r3/(r1+r3)。
56.u
b
：根据该阻抗检测信号的波形，以及rc带通滤波电路和lc带阻滤波电路中的各元器件的参数，根据电路中电流、电压和电阻的关系式，可计算得到lc带阻滤波电路的输出点b点的电压值u
b
，优选值为500mv。
57.u
c
：处理器70根据检测到的运算放大电路输出的电压值，结合运算放大器电路的放大比例，可计算得到运算放大电路输入的电压值u
c
。
58.综合上式，可求得u
a
，进而求得r3。
59.本技术实施例还提供了一种射频主机100，包括阻抗检测装置200，阻抗检测装置包括上述实施例中的阻抗检测电路。
60.在本技术的实施例中还提供了一种阻抗检测装置，包括上述图1～与4实施例所提供的阻抗检测电路，该阻抗检测电路可以整体集成在该阻抗检测装置中，也可以按照上述各实施例中所描述的每个模块或几个模块集成在该阻抗检测装置中。该阻抗检测电路的具体结构和工作原理参见上述各实施例的描述。该阻抗检测装置可用于射频操作，该待检测负载可以是为人体的生理组织。
61.本实施例中的射频主机中包括阻抗检测装置，射频主机或阻抗检测装置中包括该阻抗检测电路，该阻抗检测电路中的检测信号模块输出阻抗检测信号，阻抗检测信号经阻隔模块、频率选择模块、放大器电路处理后输出给处理器；射频产生电路输出射频能量信号，射频能量信号从待检测的负载、阻隔模块以及频率选择模块的一端输入，阻隔模块对该射频能量信号阻隔，防止其输入到检测信号模块，频率选择模块吸收该射频能量信号，而允许阻抗检测信号通过，经过放大器电路处理后，处理器根据检测到的该阻抗检测信号到达处理器的电压值，可计算出该待检测的负载的阻抗值，该阻抗检测电路可以实现与射频产生电路的独立，使得在射频能量信号输入时，阻抗检测信号不受该射频能量信号的干扰，提高阻抗检测的准确性，并且可以在射频操作之前完成阻抗值的检测，为射频主机在射频操作中的其他需要控制的参数提前提供了参考依据，极大提高了射频操作的便捷性。
62.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
63.以上为对本实用新型所提供的阻抗检测电路、装置和射频主机的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。