一种用于测量唾液阻抗的交流方波信号发生器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于测量唾液阻抗的交流方波信号发生器，包括：集成运算放大器、电源、振荡电路和电阻R3；电源经电阻R3分压后连接至集成运算放大器的正相输入端，集成运算放大器的正相输入端与集成运算放大器的输出端之间还串联一电阻R2，电阻R3和电阻R2对电源与集成运算放大器输出端之间的电压进行分压，分压后得到的电压作为集成运算放大器正相输入端的基准电压；集成运算放大器的正相输入端还串联一电阻R4后接地；集成运算放大器的反相输入端与一振荡电路连接，调节集成运算放大器的输出端输出电流的频率。本实用新型专利技术能够产生用于检测唾液的阻抗的交流方波信号。

An AC square wave signal generator for measuring saliva impedance

The utility model provides an AC square wave signal generator for measuring the impedance of saliva, including integrated operational amplifier, power supply, oscillating circuit and resistance R3. The power supply is connected to the positive phase input end of the integrated operational amplifier after the voltage of resistance R3, and integrates the positive phase input end of the operational amplifier and the integrated operational amplifier. The output terminal is also connected with a resistance R2, the resistance R3 and the resistance R2 are applied to the voltage between the output end of the power supply and the integrated operational amplifier. The voltage obtained after the partial voltage is used as the reference voltage of the input end of the integrated operational amplifier, and the positive phase input of the integrated operational amplifier is also connected to the ground after a resistance of R4. The inverting input terminal of the large device is connected with an oscillating circuit to regulate the output current frequency of the output of the integrated operational amplifier. The utility model can generate an AC square wave signal for detecting the impedance of saliva.

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量唾液阻抗的交流方波信号发生器
本技术涉及电路集成
，特别涉及一种用于测量唾液阻抗的交流方波信号发生器。
技术介绍
预测女性排卵日期是生殖医学研究如人工授精、体外授精和指导不孕症患者掌握受孕时机进行治疗的关键环节，对妇产科的临床和科研工作具有重要意义，同时也有利于实施定时妊娠实现优生优育和推广自然避孕。准确预测女性排卵日期不仅有利于战胜不孕不育，而且有利于优生优育，具有非常重要的意义。生物组织的电特性是指在低于兴奋值的微弱交流电流通过时所表现出的导电特性和介电特性，它是生物机体和组织的重要电学性质。生物组织特性的研究在医学方面的应用具有简便无损伤、迅速和连续测量等特性，给疾病的诊断和治疗带来了新的辅助方法和手段。对生物体液(如唾液、血液、尿液、宫颈粘液)的电特性测量，也就从一个整体水平上反映了体液中组成成份和浓度的变化与体内激素的变化存在相关关系，特别是女性，由于体内激素周期性地变化，导致体液中的离子浓度呈现增加或减小的波动。因此，测量体液的电特性在一定程度上反映了体内激素的变化，也就反映了女性生理周期中的某些特征变化。通过医学研究发现，女性月经周期中体内雌激素变化与排卵规律具有很强的相关性。雌激素变化又引起口腔唾液中电解质离子的浓度变化，而唾液中电解质离子浓度的变化表现为其等效阻抗性变化，因此，可预见到口腔唾液中电解质浓度的阻抗特性与排卵规律具有一定的相关性。因此，可以通过测量口腔唾液中电解质浓度的阻抗特性来预测女性排卵日期。针对上述测量口腔唾液中电解质浓度的阻抗特性的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种用于测量唾液阻抗的交流方波信号发生器，能够产生用于检测唾液的阻抗的交流方波信号，解决了现有技术中无法测量唾液电解质溶液阻抗的问题，达到了阻抗测量的准确率，实现了准确预测女性排卵期的技术效果。本专利技术一方面提供了一种用于测量唾液阻抗的交流方波信号发生器，包括：集成运算放大器、电源、振荡电路和电阻R3；所述电源经电阻R3分压后连接至所述集成运算放大器的正相输入端，所述集成运算放大器的正相输入端与所述集成运算放大器的输出端之间还串联一电阻R2，所述电阻R3和所述电阻R2对所述电源与所述集成运算放大器输出端之间的电压进行分压，分压后得到的电压作为所述集成运算放大器正相输入端的基准电压；所述集成运算放大器的正相输入端还串联一电阻R4后接地；所述集成运算放大器的反相输入端与一振荡电路连接，调节所述集成运算放大器的输出端输出电流的频率。进一步，所述振荡电路包括电容C1和电阻R1；所述电阻R1串联于所述集成运算放大器的反相输入端与输出端之间，将滞回比较器的输出电压控制在VCC和0之间；所述集成运算放大器的反相输入端还与所述电容C1连接后接地。进一步，所述交流方波信号发生器还包括：电容C2，所述电容C2一端与所述电源连接，另一端接地。进一步，所述电阻R1的范围为0-1000k；所述电容C1的范围为0-10uf。进一步，所述电阻R1与所述电容C1满足下式：f＝1/(2*pi*R1*C1)；其中，f表示信号频率，pi表示圆周率，R1表示电阻R1的阻值，C1表示电容C1的电容值。进一步，所述电阻R1的值为100k；所述电容C1的值为0.1uf。进一步，所述电阻R3、电阻R2和电阻R4的范围分别是：0-1000k，0-1000k，0-1000k。进一步，所述电阻R3、电阻R2和电阻R4三者的比值为：1:1:1。进一步，所述电阻R3、电阻R2和电阻R4的取值分别为：100k，100k，100k。进一步，所述交流方波信号发生器还包括：电容C2，连接至所述集成运算放大器的输出端，以隔离输出电压中的直流电压分量。本技术实施例，能够产生用于检测唾液的阻抗的交流方波信号，通过施加交流激励信号源，能够降低极化效应对唾液电解质溶液阻抗测量的影响程度，提高了唾液电解质溶液阻抗的测量准确度，从而解决了现有技术中无法测量唾液电解质溶液阻抗的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的限定。在附图中：图1是本技术提供的唾液电解质溶液的等效电路图；图2是本技术提供的用于测定排卵期的唾液检测探头的整体结构示意图；图3是图1简化后的唾液等效电路图；图4是图2简化后的唾液等效电路图；图5是唾液阻抗的测量原理图；图6是本技术的用于测量唾液阻抗的方波信号发生器的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。需要说明的是：阻抗，具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍。法拉第阻抗是指电流通过电解液和电子导体界面时出现的电化学极化和浓差极化所引起的附加阻抗。容抗，电容在电路中对交流电所起的阻碍所用叫容抗。唾液中的主要成份为水，电解质离子和蛋白质，可以将其认为是含有一定浓度电解质的溶液。由电解质溶液的电化学特性分析得知，唾液和感应电极在通电后的阻抗测量过程中组成了一个复杂的电化学系统。将此电化学系统逐步简化并模型化，以便于能够进行电解质溶液的阻抗计算。根据测试条件以及简化对象的不同，可以将电解质溶液等效为多种不同的电路，其目的就是为了更好地匹配测试效果，找出电解质溶液的导电行为规律。图1是本技术提供的唾液电解质溶液的等效电路图。如图1所示，RL1、RL2表示感应电极的引线电阻，Cd1、Cd2表示双电层电容，Z1、Z2表示法拉第阻抗，Rs为唾液电解质溶液的阻抗，Cp为电极引脚分布电容。在阻抗测量过程中，如果直接使用图1中等效模型进行处理，其计算流程及其复杂，实践指导意义并不大。如图2所示，用于测定排卵期的唾液检测探头包括：承载基部1、感应电极片2、通信线路3和接口4。感应电极片2嵌设在承载基部1的表面，即其一部分裸露于承载基部1的表面，一部分设在承载基部1的内部。感应电极片2用于与口腔唾液接触构成物理电气回路，使得口腔唾液在电气回路中等效为一固定阻抗。通信线路3的一端与感应电极片2电连接，另一端与接口4电连接，通信线路3用于通过接口4向感应电极片2输入激励交流信号源。其工作原理是：将感应电极片2放置在口腔中并接触口腔唾液，使得感应电极片2与口腔唾液构成物理电气回路，此时，口腔唾液在电气回路中等效为一固定阻抗。通过接口4和通信线路3向感应电极片2输入激励交流信号源，在激励交流信号源的驱动下，该电气回路有电流流过，通过测量口腔唾液等效阻抗两端的电压值即可换算出其对应的阻抗值。在测量过程中，有电流流过的感应电极片2与唾液内的电解质离子产生电化学反应，产生一个波动性变化的极化电位，与待测量电压叠加会对测量结果产生较大的影响。在溶液的电解过程中，感应电极两端施加直流激励信号时会产生严重的极化效应(包括化学极化和浓差极化)，使溶液的等效电阻有增大趋势，造成测量误差。若激励信号使用交流激励源，比如双极性的正弦或者方波，可以有效降低极化效应对溶液阻抗测量的影响。相比于直流激励信号，交流激励信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量唾液阻抗的交流方波信号发生器，包括：集成运算放大器、电源、振荡电路和电阻R3；所述电源经电阻R3分压后连接至所述集成运算放大器的正相输入端，所述集成运算放大器的正相输入端与所述集成运算放大器的输出端之间还串联一电阻R2，所述电阻R3和所述电阻R2对所述电源与所述集成运算放大器输出端之间的电压进行分压，分压后得到的电压作为所述集成运算放大器正相输入端的基准电压；所述集成运算放大器的正相输入端还串联一电阻R4后接地；所述集成运算放大器的反相输入端与一振荡电路连接，调节所述集成运算放大器的输出端输出电流的频率。

【技术特征摘要】
1.一种用于测量唾液阻抗的交流方波信号发生器，包括：集成运算放大器、电源、振荡电路和电阻R3；所述电源经电阻R3分压后连接至所述集成运算放大器的正相输入端，所述集成运算放大器的正相输入端与所述集成运算放大器的输出端之间还串联一电阻R2，所述电阻R3和所述电阻R2对所述电源与所述集成运算放大器输出端之间的电压进行分压，分压后得到的电压作为所述集成运算放大器正相输入端的基准电压；所述集成运算放大器的正相输入端还串联一电阻R4后接地；所述集成运算放大器的反相输入端与一振荡电路连接，调节所述集成运算放大器的输出端输出电流的频率。2.根据权利要求1所述的交流方波信号发生器，其特征在于，所述振荡电路包括电容C1和电阻R1；所述电阻R1串联于所述集成运算放大器的反相输入端与输出端之间，将滞回比较器的输出电压控制在VCC和0之间；所述集成运算放大器的反相输入端还与所述电容C1连接后接地。3.根据权利要求1所述的交流方波信号发生器，其特征在于，所述交流方波信号发生器还包括：电容C2，所述电容C2一端与所述电源连接，另一端接地。4.根据权利要求1所述的交流方波信号发生器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆书圣，朱宇京，
申请(专利权)人：北京康智乐思网络科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11