[实用新型]用于研究生物效应的电击实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物效应研究领域，特别涉及一种用于研究生物效应的电击实验装置。

背景技术

在生物体受到高压电击发生生物效应的研究中，生物体作为良性导体，其电阻抗的变化反应生物体电场的变化，由于生物体电阻抗携带有丰富的生理病理信息，因此可以通过对生物体施加高压能量、高压激励的情况下来检测生物电场的变化，进而判断生物电阻抗的分布规律。在生物体受到高压电击发生生物效应的研究中，现在还没有一种可以实现不同电击条件下的生物体电阻抗研究的电击实验装置。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种用于研究生物效应的电击实验装置，其专门为了研究生物体的生物效应实验而设计，能实现不同电击条件下的生物体电阻抗的研究，且使用方便、安全。

本实用新型的目的是这样实现的：用于研究生物效应的电击实验装置，包括指令输入单元、电压测量电路、信号放大电路、模数转换器、控制器、电压跟随器、显示单元、通电用电极、测定用电极，所述指令输入单元用于供用户输入激励电流控制信号，并将输入的激励电流控制信号传递给控制器，所述控制器用于根据用户输入的激励电流控制信号，输出激励电流信号给电压跟随器，所述电压跟随器用于将激励电流信号放大处理后输出给通电用电极，通过通电用电极将激励电流施加到生物体上；所述电压测量电路用于通过测定用电极采集生物体上的电压模拟信号，并将该电压模拟信号传递给信号放大电路，所述信号放大电路用于将电压模拟信号放大处理后传递给模数转换器，所述模数转换器用于将电压模拟信号转换为数字信号输出给控制器，所述控制器用于将电压数字信号转换为阻抗值通过显示单元输出。

所述电压跟随器的输出端与通电用电极之间设有第一光电隔离器。

所述电压跟随器包括运放A4a、电阻R1，其中，所述运放A4a的同相输入端经电阻R1与控制器的输出端电连接，运放A4a的反相输入端与输出端电连接，运放A4a的输出端输出信号。

所述信号放大电路的输出端与模数转换器的输入端之间设有第二光电隔离器。

所述信号放大电路包括运放A1a、运放A2a、运放A3a、变阻器R8以及若干电阻，其中，运放A1a的同相输入端与电压测量电路的输出端电连接，运放A1a的反相输入端与变阻器R8的一固定端连接，变阻器R8的滑动端经电阻R10与运放A1a的输出端连接，运放A1a的输出端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R2的一端、运放A3a的同相输入端连接，电阻R2的另一端与运放A3a的输出端连接，变阻器R8的另一固定端分别与运放A2a的反相输入端、电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与运放A2a的输出端、电阻R4的一端连接，运放A2a的正相输入端经电阻R7接地，电阻R4的另一端分别与电阻R6的一端、运放A3a的反相输入端连接，电阻R6的另一端接地，运放A3a的输出端输出信号。

所述电压测量电路包括高精度电阻R9，该高精度电阻R9的一端接地，该高精度电阻R9的另一端分别与测定用电极、信号放大电路的输入端电连接。

所述指令输入单元为旋钮形式的旋转开关。

所述控制器为单片机。

本实用新型的有益效果为：由于本用于研究生物效应的电击实验装置包括指令输入单元、电压测量电路、信号放大电路、模数转换器、控制器、电压跟随器、显示单元、通电用电极、测定用电极。本实用新型通过选择开关即指令输入单元来控制电击条件包括频率控制、时间控制，实现生物体非致命条件下的电击实验，根据检测目的及实际情况需求测量不同距离不同部位的电压变化，计算出该条件下的电阻值 ，实现生物体非致命条件下的生物体电阻抗的测量研究。

本实用新型的单片机即控制器采样指令输入单元设置的值，从而确定输出电流的频率和时间，通过PA0引脚输出特定频率和时间的交流电信号，经过一个电压跟随器增大输出电流，该交流电信号通过电极加载到生物体不同部位上的两点间距离。本实验装置采用电流方式往生物体注入电能，由于电流源激励模式受未知接触阻抗的影响较小且加到电极的电流最大值容易控制，不致引起安全问题。本实用新型非致命性生物效应电击装置就是通过对实验动物施加不同的激励电流，根据电流特性，低频或高频时电流对生物体的损伤较明显，同时约束电击时间来控制生物体的损伤，进一步明确生物体遭到电击损伤时，制约生物体不同损伤的影响因素。