[发明专利]一种医用床边机的电动控制装置

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域。

背景技术

目前国产用于X射线拍片的医用床边机较为少见，市场上主流医用床边机主要集中在佳能、岛津等国外品牌上。医用床边机从运动角度可以分为两种：电动助力型和非电动助力型，其中非电动助力型以岛津公司的MUX-10J为代表，该类机型的运动全部依靠用户的人力驱动，使用起来较为不便。电动助力型，如SEDECAL公司SM-50HF，岛津公司的Mobile DaRt，我国深圳蓝韵公司的DR200M都属于该类机型。这类机型电动方面的特点是床边机的前进、后退和拐弯，只需用户很小的操作动作即可方便、灵活的实现。

助力型的医用床边机的电动控制装置大体上可以分为以下5个方面：传感器单元，数据处理单元，电机驱动单元，保护单元和电机组成。传感器单元用于把用户的操作动作转变为电信号，数据处理单元接受传感器单元的输出信号，经过分析处理后发出控制信号给电机驱动单元，最后由电机驱动单元控制电机执行用户希望的动作，从而实现用户以极小的人力控制床边机运动的功能。但是当床边机在运动过程中，使用用户的无意图操作信号极易多变，这种变化与特殊情况下用户有意图的操作信号容易混淆，这就造成了数据处理单元很难判定此操作信号是否为用户有意图的。为了实现床边机的运动状态与用户意图的结合，实现运动控制的高灵敏性，现有的助力型医用床边机的电动控制装置在传感器单元和数据处理单元上大多使用专用芯片或者多个处理器。这样虽然能较好的实现床边机的高灵敏性，但是会带来成本的增加和维修的困难，对于一些中小型企业来说是无力生产这种类型的医用床边机的。

发明内容

针对以上所述，本发明提出了一种解决方案，以现有的钢制称重传感器和配套电路作为传感器单元，以单片机为核心作为数据处理单元，以成熟的直流无刷电机驱动技术作为电机驱动单元组成一种医用床边机的电动控制装置，可满足各种临床应用要求，且方案易于实现，成本低廉，维护简单。

本发明采用如下技术方案：

一种医用床边机的电动控制装置，其特征在于由数据采集电路模块、A/D转换电路模块、单片机处理电路模块、电机驱动电路模块、运动保护电路模块和电机组成，数据采集电路的模拟输出经A/D电路转换后交由单片机进行处理，单片机的输出与电机驱动电路模块的输入相连接，电机驱动电路模块输出驱动信号至电机，用于控制电机的运转。

数据采集电路模块由钢制称重传感器和配套电路组成。钢制称重传感器广泛应用于智能电子秤领域，配套厂商多，电路成熟。本发明所采用的称重传感器与普通的称重传感器稍有区别，普通的称重传感器只能接受单方向的施力，而本发明中的称重传感器需要感应两个彼此相反方向的施力，用户向前作用于传感器感应部位的力F1和向后作用于传感器感应部位的力F2。称重传感器的形成原理是：当外部任何形式的力F作用于传感器时都会引起传感器外部金属结构的细微形变，这种程度的形变人是无法感应出来的，但是传感器内部的桥式结构压敏电阻可以感应出来，并转化为电路可识别的电信号。该信号经过配套电路放大整形后，转化为电路可以识别的信号S1和S2，S1对应于F1，S2对应于F2。

由于S1和S2为模拟信号，对于只能处理数字信号的单片机来说是不能直接处理的。因此必须用A/D转换电路模块把S1和S2转化为数字信号。随着数字电路集成技术的发展，单片机的体积在不断减小，但是集成的功能却越来越多，其中就包括本发明需要用到的A/D转换功能。为了简化设计和节约成本，本发明采用包含8路独立A/D通道，10位转换精度的AVR系列单片机作为单片机处理电路模块的控制核心。