[发明专利]电子笔式胰岛素注射控制方法、注射器、注射控制系统以及存储介质

权利要求书

1.一种电子笔式胰岛素注射器，其特征在于，包括：

马达，所述马达通过驱动推进丝杆进行注射胰岛素；

光电编码器，所述光电编码器设置在所述马达的输出轴上，根据每秒光电编码器输出脉冲的个数计算出所述马达的转速；

供电模块，所述供电模块用于对马达提供电源；

电流采集电路，所述电流采集电路与所述供电模块电连接，用于获取马达转动时所产生的电流；

马达转向监测模块，用于监测马达的转动方向；

控制器，所述控制器能够执行一种电子笔式胰岛素注射器控制方法；

其中所述电子笔式胰岛素注射器控制方法包括以下步骤：

发送胰岛素注射指令，启动所述电子笔式胰岛素注射器的马达，进入胰岛素的注射工作状态，马达接收注射指令，控制马达在额定注射功率下进行第一脉冲数值的胰岛素注射；

获取注射工作状态下马达的第一脉冲数值、第一电流值和第一转速值数据，所述第一脉冲数值为所述马达处于注射工作状态下的注射指定给出的初始脉冲数，所述第一电流值为马达转动处于注射工作状态时所产生的实际电流值，所述第一转速值为所述马达处于注射工作状态时的实际转速值；

当完成第一脉冲数值的胰岛素注射时，发出反向后退指令，根据反向后退指令控制马达反向转动，马达以第二功率进入后退工作状态，同时监测马达是否发生实质反向转动；

获取后退工作状态下马达的第二转速值和第二电流值，所述第二转速值为所述马达处于后退工作状态时的反向转动时的马达的实际转速值，所述第二电流值为马达转动处于后退工作状态时的马达后退时所产生的实际电流值；

当监测到马达实际发生反向转动时，同步发送马达停止转动指令，马达停止工作，当次胰岛素注射动作停止；

还包括获取在整个胰岛素注射过程中，马达正向转动的实际注射脉冲数值的步骤，

基于获得的所述第一脉冲数值、所述第一电流值、所述第一转速值、所述第二转速值和所述第二电流值，使用公式（1）计算得到实际注射脉冲数值，所述公式（1）为：

,(1)

其中，所述S表示实际注射脉冲数值，即整个胰岛素注射过程中马达实际产生的有效的正向转动的实际注射脉冲数；

所述表示第一脉冲数值，所述表示第一电流值，单位mA，所述表示第二电流值，单位mA，所述表示第一转速值，单位r/min，所述表示第二转速值，单位r/min，其中,；

还包括计算获得当次注射胰岛素操作实际注射到体内胰岛素剂量的步骤，具体依据公式（2）进行计算，得到当次注射的实际注射剂量，所述公式（2）为：

,(2)

其中，所述表示实际注射剂量，单位ml；所述表示单位脉冲注液量 ，单位ml，即马达在注射工作状态下，单位脉冲能够注射到人体内的胰岛素的剂量；所述S表示实际注射脉冲数值；

还包括：

提取面积参数、螺距参数、减速比值和光栅孔参数，其中，所述面积参数为注射瓶活塞的截面面积，所述螺距参数为推动活塞的推进丝杆螺距，所述减速比值为马达中瞬时输入速度与输出速度的比值，所述光栅孔参数为光电编码器上的光栅轮光栅孔个数；

根据所述面积参数、所述螺距参数、所述减速比值和所述光栅孔参数，计算确定单位脉冲注液量；

具体依据公式（3）计算确定注液量常数,所述公式（3）为：

,(3)

其中，所述c表示注液量常数，单位为ml；所述A表示面积参数，即注射瓶活塞的截面面积，单位mm²；所述L表示螺距参数，即推进丝杆螺距，单位mm ；所述B表示减速比值，即马达瞬时输入速度与输出速度的比值；所述D表示光栅孔参数，即光电编码器上的光栅轮光栅孔个数；

其中所述控制器包括数据处理模块，用于收集马达工作时的电流数据、脉冲数据和转速数据，根据预设包含所述公式（1）、公式（2）和公式（3）的算法模型进行马达正向转动的实际注射脉冲数值的计算及数据输出；进行单位脉冲注液量的计算与数据输出，进行胰岛素的实际注射剂量的计算与数据输出；

所述控制器还包括控制模块，所述控制模块分别与所述光电编码器、所述供电模块、马达、马达转向监测模块和所述电流采集电路电连接，分别控制所述光电编码器、所述供电模块和所述电流采集电路的运行，和/或根据接收到的马达转向监测模块发送的马达转向数据控制马达的运行。