[实用新型]一种超声肺功能仪的控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及医学超声仪器技术领域，特别是指一种超声肺功能仪的控制电路。

背景技术

超声肺功能仪通过测量超声波脉冲信号从不同方向穿过被测人呼吸的气体后的时间差，换算出气体的实际流速，从而得出被测人肺功能的各项指标参数。当前主流的超声肺功能仪均采用FPGA或CPLD作为核心控制和运算电路。由于接收波形是模拟量，需要在进入FPGA或CPLD之前先转换为与FPGA或CPLD的IO电平一致的数字信号。转换的方法有两种，一种是采用比较器，通过过零检测将模拟量转化为数字量；另一种是采用AD转换芯片，将信号和噪声先转化为数字量，在FPGA或CPLD内通过算法判定信号和噪声。前一种方法要求在比较器之前信噪比很高，后一种则不要求在AD转换之前有太高的信噪比。这两种方法的硬件成本均较高，软件的编写也较为复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超声肺功能仪的控制电路，节省了硬件成本，又免除了软件编写工作，缩短了开发周期，减小了上市时间。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：一种超声肺功能仪的控制电路，包括MCU模块、用于核心控制和运算的GP22芯片；

所述MCU模块与GP22芯片进行配置；

所述GP22芯片设有四个引脚，分别为FIREUP引脚、STOP1引脚、FIREDOWN引脚、STOP2引脚；

所述FIREUP引脚与脉冲发生电路1连接，经探头1与切换开关K1连接，

所述切换开关K1通过一个隔直电容与放大电路1的输入端连接，经放大电路1后与STOP1引脚连接；

所述FIREDOWN引脚与脉冲发生电路2连接，经探头2与切换开关K2连接，所述切换开关K2通过一个隔直电容与放大电路2的输入端连接，经放大电路2后与STOP2引脚连接；

所述MCU模块设有两个IO引脚，分别与切换开关K1、K2的控制端连接，用于控制切换开关K1与探头1和3.3V电平的通断，或K2与探头2和3.3V电平的通断。

本实用新型的有益效果在于：采用上述系统后，该GP22芯片内部包含比较器，通过过零判断来提取信号；芯片自动完成FPGA或CPLD的算法功能，从而省去了软件编写；采用两路开关可以保证接收端的悬空状态最短，受到的噪声干扰最小，这样即节省了硬件成本，又免除了软件编写工作，缩短了开发周期，减小了上市时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对-实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是当前主流超声肺功能仪的电路硬件结构图；

图2是本实用新型采用GP22作为核心控制和运算芯片的电路硬件结构图；

图3是本实用新型切换开关的控制波形图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的当前主流超声肺功能仪的电路硬件结构，由于气体对超声信号的衰减很大，从探头直接接收到的信号的幅度都很小，通常不到5个毫伏，这样的信号无法进行后续的测量，因此需要放大。两路接收到的信号经放大处理，降噪后再经过比较器的过零判断，就以脉冲信号的形式输入到FPGA或CPLD中，FPGA或CPLD进行有关的运算，最终得出时间差，该电路采用双发双收的模式，即探头1发射时探头2接收，而探头2发射时探头1接收。