[實用新型]高壓電場、電位治療儀輸出電流檢測裝置

有效

• 申請號: 201020205592.8
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN201681118U
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 朱曉
• 申請（專利權）人: 朱曉
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/22;H02H3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及一種適用于高壓微小電流的檢測，進而進行設備的過流保護的檢測裝置，具體涉及一種高壓電場、電位治療儀輸出電流檢測裝置。

背景技術：

治療儀通常輸出數千伏至是數萬伏的50Hz交流高壓，其中一端接大地或電源線上，另一端接坐(臥)式效應器(用于產生電場的絕緣電極)，利用產生的高壓電場對患者進行治療。為了保障患者的生命安全和治療儀的安全，目前，都采用在輸出回路中串入幾兆歐至十幾兆歐的電阻進行限流，這種方法會帶來三個方面的問題：

首先，限流電阻上會產生較大的電壓降，有時達到1-3千伏，使輸出電壓降低，影響治療效果；

其次，當負載較重時，如環境潮濕、患者與地絕緣不好、多人同時使用等，治療儀的輸出電流較大，限流電阻發熱嚴重，可能造成治療儀的損壞或壽命降低；

最后，也是最大的缺陷，如果坐(臥)式效應器破損或者患者觸摸到高壓輸出端子，患者很可能觸電，治療儀不會切斷高壓輸出，僅靠電限流電阻不能起到足夠的保護作用。

實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種高壓電場、電位治療儀輸出電流檢測裝置，它能夠串入高壓輸出回路中，檢測出微小電流(0.2mA-2mA)，通過光電耦合器向控制器輸出電流波形，并實現高壓回路與控制器之間的電氣隔離，克服了現有的電場、電位治療儀僅采用限流電阻，容易發熱損壞和過流后不能主動保護的缺陷。

為了解決背景技術所存在的問題，本實用新型是采用以下技術方案：在治療儀高壓回路中接地或電源的一端直接(或者經過一個整流橋)串入一個取樣電阻，高壓回路電流會在該取樣電阻上產生電壓降，該電壓降再經過一個限流電阻施加到光電耦合器的輸入端，致使光電耦合器中的光信號與高壓回路中的電流成線性關系。光電耦合器中NPN三極管的發射極接控制器電源的地，而集電極通過一個上拉電阻連接控制器電源(通常為+5V)，從而，光電耦合器輸出的電壓波形反映了高壓回路的電流波形，并達到與高壓回路的電氣隔離的目的。

光電耦合器輸出與控制器中的單片機A/D轉換器引腳連接，單片機定時采集該信號，計算一個周期內(20ms)信號的積分值，該積分值與高壓回路中的電流值成正比關系。當高壓回路電流達到治療儀所允許的最大電流值時，控制器將立刻切斷高壓輸出，達到過流保護的目的。

本實用新型的有益效果是：可以檢測和控制治療儀的輸出電流，主動地保護治療儀和患者；減小或取消高壓回路中的限流電阻，增強高壓電場的輸出強度，減少治療儀發熱；結構簡單。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖，

圖2為具體實施方式二的結構示意圖，

圖3為具體實施方式三的結構示意圖，

圖4為具體實施方式四的結構示意圖。

具體實施方式：

具體實施方式一：參照圖1，本具體實施方式采用以下技術方案：它包含高壓變壓器1、取樣電阻2、限流電阻3、單向光電耦合器4、上拉電阻5和單片機6，高壓變壓器1與取樣電阻2串聯，再接到地或電源的一端，限流電阻3與光電耦合器4的輸入端串聯，再并聯到取樣電阻2的兩端，上拉電阻5一端與光電耦合器4輸出NPN三極管的集電極連接，上拉電阻5另一端接控制器中的+5V電源，光電耦合器4輸出NPN三極管的發射極接控制器電源地。

光電耦合器4輸出NPN三極管的集電極作為檢測信號輸出，可以檢測高壓回路中的半波交流電流。

取樣電阻2和限流電阻3通常為幾千歐，取樣電阻2阻值選取既要保證回路電流在其上產生的壓降值大于光電耦合器4輸入所需的最小閾值電壓，又要阻值盡量小減少功耗，限流電阻3阻值要保證在光電耦合器4不出現飽和現象。

在治療儀高壓回路中接地或電源的一端直接(或者經過一個整流橋)串入取樣電阻2，高壓回路電流會在該取樣電阻2上產生電壓降，該電壓降再經過一個限流電阻3施加到光電耦合器4的輸入端，致使光電耦合器4中的光信號與高壓回路中的電流成線性關系。光電耦合器4中NPN三極管的發射極接控制器電源的地，而集電極通過一個上拉電阻連接控制器電源(通常為+5V)，從而，光電耦合器4輸出的電壓波形反映了高壓回路的電流波形，并達到與高壓回路的電氣隔離的目的。

光電耦合器4輸出與控制器中的單片機A/D轉換器引腳連接，單片機6定時采集該信號，計算一個周期內(20ms)信號的積分值，該積分值與高壓回路中的電流值成正比關系。當高壓回路電流達到治療儀所允許的最大電流值時，控制器將立刻切斷高壓輸出，達到過流保護的目的。