[實用新型]用于研究生物效應的電擊實驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420510850.1
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN204142669U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉霞;陳菁;劉海;康建毅;段朝霞;李冠樺
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學第三附屬醫(yī)院
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02
• 代理公司: 重慶志合專利事務(wù)所 50210
• 代理人: 胡榮琿

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及生物效應研究領(lǐng)域，特別涉及一種用于研究生物效應的電擊實驗裝置。

背景技術(shù)

在生物體受到高壓電擊發(fā)生生物效應的研究中，生物體作為良性導體，其電阻抗的變化反應生物體電場的變化，由于生物體電阻抗攜帶有豐富的生理病理信息，因此可以通過對生物體施加高壓能量、高壓激勵的情況下來檢測生物電場的變化，進而判斷生物電阻抗的分布規(guī)律。在生物體受到高壓電擊發(fā)生生物效應的研究中，現(xiàn)在還沒有一種可以實現(xiàn)不同電擊條件下的生物體電阻抗研究的電擊實驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于研究生物效應的電擊實驗裝置，其專門為了研究生物體的生物效應實驗而設(shè)計，能實現(xiàn)不同電擊條件下的生物體電阻抗的研究，且使用方便、安全。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：用于研究生物效應的電擊實驗裝置，包括指令輸入單元、電壓測量電路、信號放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、電壓跟隨器、顯示單元、通電用電極、測定用電極，所述指令輸入單元用于供用戶輸入激勵電流控制信號，并將輸入的激勵電流控制信號傳遞給控制器，所述控制器用于根據(jù)用戶輸入的激勵電流控制信號，輸出激勵電流信號給電壓跟隨器，所述電壓跟隨器用于將激勵電流信號放大處理后輸出給通電用電極，通過通電用電極將激勵電流施加到生物體上；所述電壓測量電路用于通過測定用電極采集生物體上的電壓模擬信號，并將該電壓模擬信號傳遞給信號放大電路，所述信號放大電路用于將電壓模擬信號放大處理后傳遞給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出給控制器，所述控制器用于將電壓數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為阻抗值通過顯示單元輸出。

所述電壓跟隨器的輸出端與通電用電極之間設(shè)有第一光電隔離器。

所述電壓跟隨器包括運放A4a、電阻R1，其中，所述運放A4a的同相輸入端經(jīng)電阻R1與控制器的輸出端電連接，運放A4a的反相輸入端與輸出端電連接，運放A4a的輸出端輸出信號。

所述信號放大電路的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端之間設(shè)有第二光電隔離器。

所述信號放大電路包括運放A1a、運放A2a、運放A3a、變阻器R8以及若干電阻，其中，運放A1a的同相輸入端與電壓測量電路的輸出端電連接，運放A1a的反相輸入端與變阻器R8的一固定端連接，變阻器R8的滑動端經(jīng)電阻R10與運放A1a的輸出端連接，運放A1a的輸出端與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端分別與電阻R2的一端、運放A3a的同相輸入端連接，電阻R2的另一端與運放A3a的輸出端連接，變阻器R8的另一固定端分別與運放A2a的反相輸入端、電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端分別與運放A2a的輸出端、電阻R4的一端連接，運放A2a的正相輸入端經(jīng)電阻R7接地，電阻R4的另一端分別與電阻R6的一端、運放A3a的反相輸入端連接，電阻R6的另一端接地，運放A3a的輸出端輸出信號。

所述電壓測量電路包括高精度電阻R9，該高精度電阻R9的一端接地，該高精度電阻R9的另一端分別與測定用電極、信號放大電路的輸入端電連接。

所述指令輸入單元為旋鈕形式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)。

所述控制器為單片機。

本實用新型的有益效果為：由于本用于研究生物效應的電擊實驗裝置包括指令輸入單元、電壓測量電路、信號放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、電壓跟隨器、顯示單元、通電用電極、測定用電極。本實用新型通過選擇開關(guān)即指令輸入單元來控制電擊條件包括頻率控制、時間控制，實現(xiàn)生物體非致命條件下的電擊實驗，根據(jù)檢測目的及實際情況需求測量不同距離不同部位的電壓變化，計算出該條件下的電阻值?，實現(xiàn)生物體非致命條件下的生物體電阻抗的測量研究。

本實用新型的單片機即控制器采樣指令輸入單元設(shè)置的值，從而確定輸出電流的頻率和時間，通過PA0引腳輸出特定頻率和時間的交流電信號，經(jīng)過一個電壓跟隨器增大輸出電流，該交流電信號通過電極加載到生物體不同部位上的兩點間距離。本實驗裝置采用電流方式往生物體注入電能，由于電流源激勵模式受未知接觸阻抗的影響較小且加到電極的電流最大值容易控制，不致引起安全問題。本實用新型非致命性生物效應電擊裝置就是通過對實驗動物施加不同的激勵電流，根據(jù)電流特性，低頻或高頻時電流對生物體的損傷較明顯，同時約束電擊時間來控制生物體的損傷，進一步明確生物體遭到電擊損傷時，制約生物體不同損傷的影響因素。