[发明专利]一种皮肤病变内源性电场测量装置及方法

权利要求书

1.一种皮肤病变内源性电场测量装置，其特征在于：包括外壳，所述外壳内设有用于控制和处理信号的微处理器、用于滤除噪声干扰的滤波器、用于把模拟信号转换为数字信号的A/D转换器、用于存储数据的存储器，还包括时钟频率模块和电源模块，所述外壳一侧设置有用于采集皮肤病变时所产生内源性电场测量的探测电极板以及用于显示测量数据的显示器；

所述微处理器与滤波器、A/D转换器、存储器、时钟频率模块以及显示器连接，所述探测电极板通过电压放大器连接至微处理器，所述电源模块与所有器件连接以提供电源；

所述微处理器用于计算皮肤的内源性电场，具体如下：

计算探测电极片与皮肤表面之间在t时刻的距离：

d＝d₀+Δdsin(ωt) (1)；

其中d0表示初始距离，ω表示探测电极片的振动角频率；

计算在t时刻平行板电容器的电容值：

设平行板电容器在初始时刻的初始电容为C0，则：

式(2)中ε为耦合剂的介电常数；设则在t时刻平行板电容器的电容值为：

计算皮肤电势的值U₁：

平行板电容器上的电荷为Q＝C(U₂-U₁)

则振动电极的电势U2为：

视dU₂/dtU₁，得到式(4)的近似通解：

U₂＝Ke^ηsin(ωt)+U₁ (5)

式(5)中K为常数，根据边界条件来决定，在t＝0时刻，U2＝0，所以得出：

K＝-U₁ (6)

最终得出皮肤电势的计算关系式为：

由于仪器测量到的是电压放大器输出端的电压，设为U_o，则U₂＝U_o/A_u，将其带入式(7)得到：

其中A_u为电压放大器的放大倍数；

计算皮肤内源性电场的值：

由式(8)知皮肤电势与电阻值R₁的大小无关，由于皮肤内源性电场表示皮肤单位长度的电势差，所以，皮肤内源性电场的值为：

其中E表示皮肤内源性电场，b为探测电极板的宽度。

2.根据权利要求1所述的皮肤病变内源性电场测量装置，其特征在于：所述探测电极板与压电陶瓷材料制成的圆柱体连接，再连接电压放大器。

3.根据权利要求1所述的皮肤病变内源性电场测量装置，其特征在于：所述探测电极板为矩形金属板。

4.根据权利要求1所述的皮肤病变内源性电场测量装置，其特征在于：所述外壳上显示器下方还设有控制按钮，包括启动测量的测量键，查看存储器中历史数据的上翻键和下翻键。