[實用新型]一種用于近紅外生物組織氧含量分析儀的數據處理電路

無效

• 申請號: 00236894.3
• 申請日: 2000-05-30
• 公開（公告）號: CN2409515Y
• 公開（公告）日: 2000-12-06
• 發明（設計）人: 江小平;謝則平;葉曉慧;羅立華;郭春生
• 申請（專利權）人: 深圳市三九商科貿實業有限公司;謝則平;江小平
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種測定局部生物組織氧含量檢測裝置，符合便攜的要求，尤其是對現有近紅外生物組織氧含量分析儀的數據處理部分的改進，利于醫生使用。

目前，近紅外生物組織氧含量分析儀已經是成熟技術，它依據不同原理，形成不同種類型，雙波長近紅外線分光光度無創傷測定技術研制的儀器是其中的一種，如美國的RunMan儀等，主要由傳感器，放大濾波和簡單的模擬處理電路構成，如和通道和差通道，并需要配備描跡器描記輸出模擬信號。傳感器將從被測生物組織提取的兩種波長的微弱光信號轉換為電信號，經過放大器放大和濾波器濾波，再經過模擬電路求和與求差，最后送外接的描跡器或示波器供醫生觀察，并經過醫生的手工計算，才能得到粗略的生物組織氧含量值。由于模擬觀察設備較大，移動不便，不便攜帶，且由于手工計算的誤差，使的測量結果不夠準確，記錄、存儲和輸出都不方便。它不具備數字化處理的功能。

本實用新型的目的是對近紅外生物組織氧含量分析儀的數據處理部分進行改進，設計一種與之匹配的數字化數據處理電路，使得它不僅方便攜帶，而且能實時計算、顯示、輸出及打印結果，并能夠存儲檢測數據。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種用于近紅外生物組織氧含量分析儀的數據處理電路，它主要包括傳感器1，放大器2，濾波電路12以及和通道3與差通道4。其特征在于：由和差輸出的電信號直接送數據處理電路；數據處理電路的連接關系是，由與和通道3、差通道4連接的模數轉換器5接單片機6，單片機6分別與存儲器7、液晶顯示器8，鍵盤13，嵌入打印機14相連。

模擬電路中，保持描跡器接口的同時，對摸擬信號進接進行摸數轉換，使用單片機控制系統，由單片機將數據進行計算并將其存入存儲器，同時將結果送LCD液晶顯示屏顯示血、氧含量變化值，且在鍵盤的控制下，進行報告輸出，其報告輸出由內嵌打印機完成，根據醫生需要，可將原始數據存入存儲器中，也可同時送描跡器，并且在描跡器之前采用電壓基準控制，以免除大電流器件對前端電路的影????響；存儲的數據醫生可隨時調出輸入計算機使用其它方法進行處理和研究。因此本實用新型攜帶方便、具備實時計算、顯示、輸出、存儲的優點。采用本實用新型得出的分析結果精度更高，使用更方便。

以下結合附圖對本實用新型的實施例進一步描述。

圖1是本實用新型的電路原理框圖。

圖2是模數轉換電路的電路圖。

圖3是單片機板電路圖。

請參閱圖1，傳感器1對760nm和850nm雙波長檢測，產生電信號，進入放大器2將信號放大，再經過濾波器12濾波，并將電信號求和與差，分別得到和通道3(反映血濃度)與差通道4(反映氧濃度)。摸數轉換器5將信號采集進單片機6，單片機6進行計算，將結果存入存儲器8，并將送液晶顯示屏8顯示，在鍵盤13的控制下，進行系統操作，包括用嵌入打印機14輸出報告。在基準電壓源10控制下，可將信號送描跡器接口11。

請參閱圖2，在本實施例中，前述方案中的模數轉化器5采用圖2所示的具體電路，其電路組成和連接關系如下：和通道3和差通道4信號由入口IN-1和IN-2經過二極管D3-D6進行電壓鉗位，再經過放大器U6隔離緩沖，送入A/D轉換器U3的1，2腳，A/D轉換器U3的18，19，17，15腳經過光電隔離器U12，U10，U11，U9隔離，通過門電路U5(A、B、C)與圖3相連。

請參閱圖3，在本實施例中，前述方案中的單片機電路部分采用圖3所示的具體電路，其電路組成和連接關系如下：圖2中的標識符P10，P11，P12，P13直接與圖3中的單片機U13的1，2，3，4腳相連；單片機U13通過7，8腳與帶看門狗的存儲器U15的6，5腳相連；單片機U13在RP2的作用下通過32-39腳與液晶顯示器LCD1的9-16腳相連；同時S1-S8在RP1的作用下，通過U14與單片機U13的32-39腳相連。

本實用新型的工作原理是：傳感器1將接收到的雙波長近紅外光進行光電轉換，產生兩路微弱的電信號，經過放大器2放大，和濾波器12進行低通濾波，求和求差進入和通道3與差通道4。和與差的信號在基準電壓源10的控制下，送入描跡器接口11，另一部分進入本實用新型的處理部分。本實用新型首先通過IN-1與IN-2將和通道3與差通道4的信號接入處理部分，兩路信號經過D3-D6這四個二極管鉗位，保證信號的輸入動態范圍，經過放大器Max494(U6)隔離緩沖，去除前端的干擾。U6的輸出信號進入A/D轉換器Max186(U3)，U3在二極管2與電容C6的作用下，提供采樣基準電壓，并在18、19、17腳接受單片機的控制。采樣數據經過15腳送入單片機，且在與單片機相接的部分，用光電隔離器U12、U10、U11、U9進行隔離，以確保人身安全。A/D轉換的結果從4腳送入單片機AT89C51(U13)，單片機U13通過1、2、3腳對A/D轉換器U1進行控制，24LC65(U15)是起一個看門狗及存儲器的作用，既能保證單片機U13的正常運行，又能為單片機提供一個串行存儲器。單片機U13能夠將測量結果在鍵S1-S8的控制下存入U13，也可在其控制下，將結果按軟件的規定送入顯示部分MGLS19264(LCD1)。鍵盤S1-S8與顯示器LCD1都需要RP1與RP2作上拉電阻，單片機U13的10、11腳將結果按某種需要，送入串行接口打印機進行打印輸出。