[发明专利]一种气泵压力调节方法

说明书

本发明公开了一种气泵压力调节方法，以微控制器为控制核心，通过对气泵供电电源的电压波形过零点检测得到微控制器单脉冲触发控制信号，通过调节单脉冲的占空比控制交流负压泵，实现对电极吸盘内压力调节；采集压力传感器获取气泵负压值，通过与微控制器内的设定的初设阈值进行比较，一旦压力传感器值与设定阈值不一致，采用增加或减小调节压力策略，实现对交流负压泵的准确控制。本发明能够解决气泵负压抽取的精确稳定控制难题，采用了气压压力传感器实现压力反馈检测；采用过零点检测避免了电源电压波动对交流气泵的影响，为单片机精确发出PWM提供触发电平信号。形成零点检测与气压传感器双检测控制方法。

技术领域

本发明属于中频、低频等电刺激治疗仪调节电路技术领域，具体涉及一种气泵压力调节方法。

背景技术

在中频、低频等电刺激治疗仪使用过程中，需要用到吸盘或吸碗将电极片固定在人体肌肤上，因此需要用到气泵对吸盘或吸碗抽取负压，保证治疗过程中电极吸盘或吸碗不脱落。此外，吸盘或吸碗内的负压大小决定人体治疗过程中的舒适性，吸盘内负压力过大会造成皮肤出现水泡和毛细血管破裂，影响电刺激治疗仪的使用体验。吸盘内负压过小会使得吸盘或吸碗容易脱落，使医生在治疗过程中面临多次重复安装吸盘的问题，使得治疗过程不连续。现有的电刺激治疗使用的气泵压力控制存在气泵压力控制不精确、缺乏实时检测、功耗高等问题，导致了现有电刺激治疗仪在负压感受方面给治疗患者的体验不佳。现有的气泵控制电路普遍采用控制器通过光耦来控制可控硅，以PWM方式实现对气泵压力的定量开关控制，这种方式对电源电压的稳定性要求较高且控制精度不高。若电源电压波动对对气泵控制带来干扰，给电极吸盘或吸碗内的负压稳定控制带来影响。因此，需要设计具有高精度的气泵压力调节电路来满足电刺激治疗仪使用过程中对稳定负压精确控制的要求。

传统过零检测实现方式为微控制器接收到过零信号触发中断，中断中再发送控制脉冲到气泵，需要调节气压就需要调节脉冲宽度，调节脉宽就要一个延时时间，实现方式复杂，且交流频率为50HZ，转化为过零检测信号为100HZ=10ms，10ms的频繁中断会严重扰乱程序时序。为解决当现有方案的问题，采用定时器的输入捕获与单脉冲输出的方式，通过过零检测的方式解决了交流气泵的调节问题，全部由微控制器内部硬件触发方式控制，完全避免了采用传统中断控制带来的控制偏差，确保了气泵输出气压的稳定调节控制。

发明内容

针对传统气泵控制中以过零点检测触发中断方式存在延时带来的气泵控制不稳定的问题，本发明提供一种气泵压力调节方法，用以解决该问题。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种气泵压力调节方法，以微控制器为控制核心，通过对气泵供电电源的电压波形过零点检测得到微控制器单脉冲触发控制信号，通过调节单脉冲的占空比控制交流负压泵，实现对电极吸盘内压力调节；采集电极吸盘内压力传感器获取气泵负压值作为反馈，通过与微控制器内的设定的初设阈值进行比较，一旦压力传感器值与设定阈值不一致，采用增加或减小调节压力策略，调节单脉冲占空比，实现气泵抽吸力调节，使测量压力值与设定值相等，实现对单脉冲占空比的调节控制交流负压泵；压力传感器的值通过信号调理电路实现信号的放大，以满足微控制器AD引脚对电压波动范围的要求。

压力传感器与信号调理放大电路一起使用，采用运算放大器来构建信号调理放大电路，信号调理放大电路包括差分放大电路与三阶滤波电路，压力传感器的信号端连接差分放大电路的输入端，差分放大电路的输出端连接三阶滤波电路，三阶滤波电路的输出端连接所述微控制器的信号输入端，或通过运放或分压连接所述微控制器的信号输入端。

还包括气泵压力调节电路，该电路包括气泵负压检测电路和气泵电磁阀驱动电路，其中所述的气泵负压检测电路包括依次连接的负压传感器、运算放大电路、低通滤波电路和电压跟随器，电压跟随器输出端经过分压后输出与控制器信号输入端连接；所述的气泵电磁阀驱动电路包括达林顿管、可控硅组、气泵组和电磁阀组，控制器的多路输出信号输出端分别经过相应的限流电阻连接达林顿管的各信号输入端，达林顿管的多路信号输出端分别经过可控硅连接相应气泵和电磁阀的控制端。