[实用新型]高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种适用于高压微小电流的检测，进而进行设备的过流保护的检测装置，具体涉及一种高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置。

背景技术：

治疗仪通常输出数千伏至是数万伏的50Hz交流高压，其中一端接大地或电源线上，另一端接坐(卧)式效应器(用于产生电场的绝缘电极)，利用产生的高压电场对患者进行治疗。为了保障患者的生命安全和治疗仪的安全，目前，都采用在输出回路中串入几兆欧至十几兆欧的电阻进行限流，这种方法会带来三个方面的问题：

首先，限流电阻上会产生较大的电压降，有时达到1-3千伏，使输出电压降低，影响治疗效果；

其次，当负载较重时，如环境潮湿、患者与地绝缘不好、多人同时使用等，治疗仪的输出电流较大，限流电阻发热严重，可能造成治疗仪的损坏或寿命降低；

最后，也是最大的缺陷，如果坐(卧)式效应器破损或者患者触摸到高压输出端子，患者很可能触电，治疗仪不会切断高压输出，仅靠电限流电阻不能起到足够的保护作用。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种高压电场、电位治疗仪输出电流检测装置，它能够串入高压输出回路中，检测出微小电流(0.2mA-2mA)，通过光电耦合器向控制器输出电流波形，并实现高压回路与控制器之间的电气隔离，克服了现有的电场、电位治疗仪仅采用限流电阻，容易发热损坏和过流后不能主动保护的缺陷。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：在治疗仪高压回路中接地或电源的一端直接(或者经过一个整流桥)串入一个取样电阻，高压回路电流会在该取样电阻上产生电压降，该电压降再经过一个限流电阻施加到光电耦合器的输入端，致使光电耦合器中的光信号与高压回路中的电流成线性关系。光电耦合器中NPN三极管的发射极接控制器电源的地，而集电极通过一个上拉电阻连接控制器电源(通常为+5V)，从而，光电耦合器输出的电压波形反映了高压回路的电流波形，并达到与高压回路的电气隔离的目的。

光电耦合器输出与控制器中的单片机A/D转换器引脚连接，单片机定时采集该信号，计算一个周期内(20ms)信号的积分值，该积分值与高压回路中的电流值成正比关系。当高压回路电流达到治疗仪所允许的最大电流值时，控制器将立刻切断高压输出，达到过流保护的目的。

本实用新型的有益效果是：可以检测和控制治疗仪的输出电流，主动地保护治疗仪和患者；减小或取消高压回路中的限流电阻，增强高压电场的输出强度，减少治疗仪发热；结构简单。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为具体实施方式二的结构示意图，

图3为具体实施方式三的结构示意图，

图4为具体实施方式四的结构示意图。

具体实施方式：

具体实施方式一：参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含高压变压器1、取样电阻2、限流电阻3、单向光电耦合器4、上拉电阻5和单片机6，高压变压器1与取样电阻2串联，再接到地或电源的一端，限流电阻3与光电耦合器4的输入端串联，再并联到取样电阻2的两端，上拉电阻5一端与光电耦合器4输出NPN三极管的集电极连接，上拉电阻5另一端接控制器中的+5V电源，光电耦合器4输出NPN三极管的发射极接控制器电源地。

光电耦合器4输出NPN三极管的集电极作为检测信号输出，可以检测高压回路中的半波交流电流。

取样电阻2和限流电阻3通常为几千欧，取样电阻2阻值选取既要保证回路电流在其上产生的压降值大于光电耦合器4输入所需的最小阈值电压，又要阻值尽量小减少功耗，限流电阻3阻值要保证在光电耦合器4不出现饱和现象。

在治疗仪高压回路中接地或电源的一端直接(或者经过一个整流桥)串入取样电阻2，高压回路电流会在该取样电阻2上产生电压降，该电压降再经过一个限流电阻3施加到光电耦合器4的输入端，致使光电耦合器4中的光信号与高压回路中的电流成线性关系。光电耦合器4中NPN三极管的发射极接控制器电源的地，而集电极通过一个上拉电阻连接控制器电源(通常为+5V)，从而，光电耦合器4输出的电压波形反映了高压回路的电流波形，并达到与高压回路的电气隔离的目的。

光电耦合器4输出与控制器中的单片机A/D转换器引脚连接，单片机6定时采集该信号，计算一个周期内(20ms)信号的积分值，该积分值与高压回路中的电流值成正比关系。当高压回路电流达到治疗仪所允许的最大电流值时，控制器将立刻切断高压输出，达到过流保护的目的。