【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗测量检测，具体为一种皮肤接触、皮肤阻抗检测方法和系统。
技术介绍
1、目前市面上的自动注射系统，需要设置移动频率，针头需要根据移动频率自动注射，这就需要医护人员和设置频率之间的配合。但上述方案有可能导致的问题是，医护人员还没有移动到位置，自动注射系统已经开始注射；或医护人员已移动到位置，但注射还没开始的情况，造成药液的浪费且降低了工作效率。
2、因此需要一种皮肤接触的检测方法和系统，以实现针头接触皮肤后的自动注射，避免针头未到位就开始注射的无效注射和药液浪费；避免针头到位后还未注射的发生从而提高注射效率。另外，有时需要对皮肤阻抗进行监测，以便更好的进行健康管理。
技术实现思路
1、为克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种皮肤接触、皮肤阻抗检测方法和系统。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，包括波形转换模块、安全限流模块、作用模块、信号采集模块和处理模块；所述波形转换模块依次与安全限流模块、作用模块、信号采集模块和处理模块电连接。
3、所述波形转换模块将所述皮肤接触、皮肤阻抗检测系统的输出波形转换为双极性正弦波；
4、所述安全限流模块限制进入人体的电流大小；
5、所述作用模块通过第一电极片、第二电极片和人体的皮肤接触构成回路；
6、所述信号采集模块采集作用模块的压差信号并放大；
7、所述处理模块根据压差信号和预设的限流电阻，计算得
8、本专利技术进一步设置为：所述波形转换模块包括微控制器、电压跟随器u8b和减法器u9a；所述减法器u9a的同相输入端连接微控制器，所述减法器u9a的同相输入端与微控制器间串联电阻r20和电阻r15；
9、所述减法器u9a的反相输入端与电压跟随器u8b的输出端连接，电压跟随器u8b的同相输入端连接有电阻r18和电阻r19；电压跟随器u8b的反相输入端与其输出端短接；
10、所述减法器u9a的反相输入端与电压跟随器u8b的输出端间还连接有电阻r16，所述减法器u9a的反相输入端与输出端间并联有电阻r17。
11、目前市面上的核心单元控制模块为单极性电源供电，且为提升计算速率，处理器基本都是数字型，也就是输出的波形基本都是单极性方波，本专利技术中的微控制器同时可以调整不同的频率，而由于人体内电容电感的存在，我们的对人体阻抗的电路检测，需要的是双极性正弦波，因此使用波形转换模块对方波进行处理。方波产生后，增加一级低通滤波电路对方波中的高频基波进行滤除，这样就得到了单极性的正弦波，对电源使用电阻进行分压，并经过电压跟随器u8b提供一定的驱动能力，电压跟随器u8b的输出端对波形转换模块提供一个基准电源。
12、波形转换模块用于将方波信号转换为单极性正弦波信号，再将单极性正弦波信号转换为双极性正弦波信号。
13、本专利技术进一步设置为：所述波形转换模块中，通过下述公式得到双极性正弦波：
14、(v2-v1)/r16＝(vo-v1)/r17；
15、其中r16＝r17，可得vo＝2v1-v2；
16、v1＝vin，可得，2vin-v2＝vo；
17、其中，v2为电压跟随器u8b的输出电压，v1为减法器u9a反相输入端电压，vin为减法器u9a正相输入端电压，vo为减法器u9a输出端电压。
18、本专利技术进一步设置为：所述安全限流模块包括电压跟随器u6a，所述电压跟随器u6a的同相输入端与所述减法器u9a输出端连接；所述电压跟随器u6a的同相输入端与所述减法器u9a输出端间还设置有电容c14；电压跟随器u6a的反相输入端与电压跟随器u6a输出端短接，且所述电压跟随器u6a的输出端串联电阻r9。
19、上述目的在于，波形转换模块在得到双极性正弦波之后需要考虑器件得精度影响有可能存在直流偏置得问题，因此输出之后增加一个电容c14，可以起到隔离直流偏置，通过交流的作用。使用电压跟随器u6a用作波形的跟随，输出之后使用电阻r9用作电阻限流，使进入人体的电流不大于50μa，这是一个较为安全且符合法规的电流。
20、本专利技术进一步设置为：所述作用模块包括电阻r10、第一电极片和第二电极片；所述电阻r10与电阻r9串联，所述第一电极片和第二电极片分别连接在电阻r10的两端。
21、上述结构中，电阻r10主要起到固定阻抗模拟皮肤阻抗的作用，在出厂的时候可以增加该r10，用作校准，使设备精度可以更高。
22、本专利技术进一步设置为：所述信号采集模块包括差分放大器u7和电压跟随器u8a；所述第一电极片和第二电极片分别连接在差分放大器的同相输入端和反相输入端上；所述差分放大器u7的rg1和rg2端口连接有电阻r11，差分放大器u7的ref端口与电压跟随器u8a的输出端连接；所述差分放大器u7的输出端与处理模块连接。
23、由于输入电流较小，因此流过皮肤的压降较小，所以需要放大器对皮肤压降信号进行放大，且由于该信号为差分信号，可直接从第一电极片和第二电极片进行取样，这样就完成了双极性信号到单端信号的转化。可设置此时的放大倍数为gain，该放大倍数的调整可调整电阻r11来实现，由于皮肤阻抗内存在容抗的原因，需设置此时的放大的偏置电压为vref，那么放大之后的信号为vout＝v皮肤压降×gain+vref。
24、本专利技术进一步设置为：所述处理模块包括处理器单元和存储器，所述处理器单元用于执行皮肤接触检测或皮肤阻抗检测方法的步骤；所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器单元执行时，实现一种皮肤接触检测方法或一种皮肤阻抗检测方法中所述步骤。
25、本专利技术进一步设置为：所述处理模块与数据发送模块连接，通过蓝牙或wifi模块发送到数据中心，记录每次病人治疗前后的皮肤阻抗，完成病人的皮肤长期管理。
26、本专利技术还提供一种皮肤接触检测方法，包括以下步骤：
27、s1、波形转换模块将方波信号转换为单极性正弦波信号，再将单极性正弦波信号转换为双极性正弦波信号；
28、s2、安全限流模块调整双极性正弦波信号的电流大小；
29、s3、作用模块将信号电流通入第一电极片，并通过人体的皮肤接触和第二电极片构成回路；
30、s4、信号采集模块对第一电极片和第二电极片的压差信号进行放大，采集放大后的第一电极片和第二电极片的压差信号；
31、s5、处理模块根据压差信号和预设的限流电阻，计算得到第一电极片和第二电极片的阻抗值r测；
32、s6、将r测与预设的未接触皮肤的参考阻抗r预设进行对比，若r测≥r预设，则判断电极片未接触皮肤，否则判定为电极片接触皮肤。
33、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，包括波形转换模块、安全限流模块、作用模块、信号采集模块和处理模块；所述波形转换模块依次与安全限流模块、作用模块、信号采集模块和处理模块电连接；
2.根据权利要求1所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述波形转换模块包括微控制器、电压跟随器U8B和减法器U9A；所述减法器U9A的同相输入端连接微控制器，所述减法器U9A的同相输入端与微控制器间串联电阻R20和电阻R15；
3.根据权利要求2所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述波形转换模块中，通过下述公式得到双极性正弦波：
4.根据权利要求3所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述安全限流模块包括电压跟随器U6A，所述电压跟随器U6A的同相输入端与所述减法器U9A输出端连接；所述电压跟随器U6A的同相输入端与所述减法器U9A输出端间还设置有电容C14；电压跟随器U6A的反相输入端与电压跟随器U6A输出端短接，且所述电压跟随器U6A的输出端串联电阻R9。
5.根据权利要求4所述的一种皮肤接触、皮肤
6.根据权利要求5所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述信号采集模块包括差分放大器U7和电压跟随器U8A；所述第一电极片和第二电极片分别连接在差分放大器的同相输入端和反相输入端上；所述差分放大器U7的RG1和RG2端口连接有电阻R11，差分放大器U7的REF端口与电压跟随器U8A的输出端连接；所述差分放大器U7的输出端与处理模块连接。
7.根据权利要求1所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述处理模块包括处理器单元和存储器，所述处理器单元用于执行皮肤接触检测或皮肤阻抗检测；所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器单元执行时，实现皮肤接触检测或皮肤阻抗检测。
8.根据权利要求1所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述处理模块与数据发送模块连接，通过蓝牙或WIFI模块发送到数据中心，记录每次病人治疗前后的皮肤阻抗，完成病人的皮肤长期管理。
9.一种皮肤接触检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种皮肤接触检测方法或权利要求10所述的一种皮肤阻抗检测方法，其特征在于，步骤S2中，所述安全限流模块通过限流电阻调整双极性正弦波信号的电流大小，使电流不大于50μA。
11.根据权利要求9所述的一种皮肤接触检测方法或权利要求10所述的一种皮肤阻抗检测方法，其特征在于，步骤S5中所述的R测通过下式计算：
12.一种皮肤阻抗检测方法，采用权利要求9-11中任意一项权利要求所述的一种皮肤接触检测方法，其特征在于，步骤S6之后还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，包括波形转换模块、安全限流模块、作用模块、信号采集模块和处理模块；所述波形转换模块依次与安全限流模块、作用模块、信号采集模块和处理模块电连接；
2.根据权利要求1所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述波形转换模块包括微控制器、电压跟随器u8b和减法器u9a；所述减法器u9a的同相输入端连接微控制器，所述减法器u9a的同相输入端与微控制器间串联电阻r20和电阻r15；
3.根据权利要求2所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述波形转换模块中，通过下述公式得到双极性正弦波：
4.根据权利要求3所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述安全限流模块包括电压跟随器u6a，所述电压跟随器u6a的同相输入端与所述减法器u9a输出端连接；所述电压跟随器u6a的同相输入端与所述减法器u9a输出端间还设置有电容c14；电压跟随器u6a的反相输入端与电压跟随器u6a输出端短接，且所述电压跟随器u6a的输出端串联电阻r9。
5.根据权利要求4所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述作用模块包括电阻r10、第一电极片和第二电极片；所述电阻r10与电阻r9串联，所述第一电极片和第二电极片分别连接在电阻r10的两端。
6.根据权利要求5所述的一种皮肤接触、皮肤阻抗检测系统，其特征在于，所述信号采集模块包括差分放大器u7和电压跟随...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙芳，潘建，万美玲，
申请(专利权)人：长沙巨翊医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。