变频生物效应电磁铁系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变频生物效应电磁铁系统。它是采用将扫频电压发生电路的输出端与压频变换电路的输入端相连、压频变换电路的输出端与电磁铁控制电路的输入端相连、电磁铁控制电路的输出端接电磁铁线圈等独特的电路结构，可自动周期性地输出扫频脉冲磁场，扫频频率范围很宽并可大幅度地调节扫频频率范围、扫频周期、磁场强度等物理量，磁场脉冲方式可选，为磁场作用于生物体或生物组织的科研和应用领域提供了一种全新的作用方式和仪器，克服了现有技术中用固定频率的磁场刺激生物体或生物组织的局限性和费时性。本发明专利技术可用于生物体或生物组织的磁场刺激研究和应用，也可用于各类磁场治疗仪，使用方便简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁铁系统，尤其指一种变频生物效应电磁铁系统。
技术介绍
电磁铁系统包含电磁铁电源和电磁铁，生物效应电磁铁系统也是如此。由电磁铁 变压器、电磁铁直流变换器等组成的电磁铁电源是将220伏交流市电经过电磁铁变压器降 压后，送到桥式整流器变换成脉动直流电，再送到包含滤波电容的滤波电路，从而形成了平 滑的直流电。如果需要稳压或者稳流，还要将滤波后的直流电送到开关或者串联稳压或稳 流电路进行稳压或稳流，最后输出稳定的直流电送到电磁铁线圈使电磁铁产生磁场。磁场作用于生物体具有生物效应是众所周知的事实。比如用特定参数的磁 场作用于植物种子可用于种子的改良，特定参数的磁场作用于人体可用于治疗疾病等 等，生物、医学、农学等领域也都广泛地进行这方面的研究。已公开的中国专利申请号为 200810240241. 8，名称为“低频交变磁场种子处理机的制造方法”专利技术专利申请，就给出了 用50Hz交变磁场处理种子的技术方案，但该方法磁场处理模式单一，且频率不可调；另一 个中国专利号为=200720050165. 5，名称为“高压脉冲恒稳磁场种子仪”的专利，则给出了一 种可人工调节脉冲磁场频率的生物效应电磁铁系统，但该专利仍是用人工调定后的单一频 率对种子进行磁场刺激，并且该专利也没有公开脉冲磁场相关的具体电路。大量的事实证 明，脉冲磁场具有比恒稳磁场更好的生物效应，尤其是对不同的生物体或同一生物体的不 同部位的生物组织，最佳的脉冲磁场频率或频率范围是不尽相同的。但现有技术中是通过 人工选定很多特定频率的磁场来对比和寻找最佳刺激频率，这就要重复做很多很多的实验 数据，如同大海捞针，十分麻烦和费时。况且某个生物体或同一生物体的不同区域的生物组 织的最佳脉冲磁场刺激频率也可能不是一个频率点，而可能是一个频率范围。可见，现有技 术中的生物效应电磁铁系统不满足科研及各领域应用的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可周期性自动变化脉冲磁场输出频率的变频生物效应 电磁铁系统。它的变频脉冲磁场的扫频频率范围和扫频周期可方便地调节，输出磁场强度 也可方便地大范围调节，并且也可调成定频或恒稳磁场工作模式，一机多用。为了实现上述目的，本专利技术将电磁铁电源的输出端与电磁铁线圈的一端相连，电 磁铁线圈的另一端与电磁铁控制电路的输出端相连，扫频电压发生电路的输出端与压频变 换电路的输入端相连，压频变换电路的输出端与电磁铁控制电路的输入端相连，稳压电源 与扫频电压发生电路以及压频变换电路的电源输入端相连，电磁铁线圈与自感电压抑制元 件并联。扫频电压发生电路的时基集成电路输出端与最高扫频频率控制电位器相连，最高 扫频频率控制电位器的滑动端与积分电路相连，积分电路的输出端与隔离二极管正极相 连，隔离二极管的负极与压频变换电路的输入端相连。压频变换电路的输入端通过隔离电阻与最低扫频频率控制电位器的滑动端相连。 压频变换电路的输出端与频率计的输入端相连，还与外接输出端相连(用于外接示波器等 仪器)。扫频电压发生电路的时基集成电路的输出端与发光二极管扫频周期指示灯电路相 连，压频变换电路的输出端与发光二极管扫频指示灯电路相连。由于本专利技术具有将扫频电压发生电路的输出端接压频变换电路的输入端、压频变 换电路的输出端接电磁铁控制电路的输入端等电路结构，就使得电磁铁可输出自动变频的 周期性扫频脉冲磁场，并且扫频范围可自由选择，为磁场作用于生物体的各类科研或各领 域的应用提供了一种方便快速的仪器，弥补了现有技术中的生物效应电磁铁系统输出的脉 冲磁场频率固定、模式单一、寻找最佳磁场刺激频率很费时等缺陷。本专利技术将寻找脉冲磁场 刺激的某个频率点变换成寻找某个频率范围，即便只有一个最佳刺激频率，也容易通过逐 步缩小该频率范围快速找到最佳刺激频率，这就不必大海捞针式的寻找最佳刺激频率。再 者，如果某个生物体或生物体的某部分组织对磁场刺激频率不是一个频率点而是一个具有 一定宽度的频带，本专利技术更能很好地适应该情况。本专利技术即可扫频输出，也可恒定磁场输 出，又可定频输出，一机多用。由于设置了隔离二极管和隔离电阻，保证了最低扫频频率控制电位器和最高扫频 频率控制电位器相互隔离、独立控制，并且互不影响。由于将555时基集成电路的输出端接积分电路，以积分电路的电容上的电压作为 扫频电压信号，其扫频信号输出电压范围可达到0 13伏的超宽范围，使压频变换电路扫 频范围很宽。由于将相关各个物理量调节电位器的控制旋钮上或面板上制造上相关物理量的 刻度，不必用相关仪器就可直接快速读出个物理量，也降低了成本。附图说明图1是本专利技术的实施例1的电路原理图。图2是本专利技术的实施例2的电路原理图。具体实施例方式图1中的实施例是电磁铁供电电路和其他电路供电分别用两个直流电源的情况， 适用于大功率的变频生物效应电磁铁系统(比如动物卵或植物种子的磁场处理设备等)。 其中时基集成电路IC2和其外围件组成扫频电压发生电路扫频周期控制电位器W1和电阻 Rl、电容C7是定时阻容元件。电容C8接在地和IC2的5脚之间，电容C8和C7的下端以及IC2 的1脚接地，2、6脚接在一起接电容C7和电位器巧的连接点，7脚接扫频周期控制电位器W1 的滑动端和电阻R1的下端，4、8脚连在一起接电源正极和电阻R1的上端，3脚接电位器W3的 上端和由发光二极管D7和限流电阻R13构成的扫频周期指示灯电路。为了快速调节和得知 扫频周期，可在扫频周期控制电位器W1的旋钮上或面板上印上扫频周期刻度(可借助发光 二极管D7的点亮周期或计算得知相应位置处的扫频周期)。电位器W3的滑动端接积分电 路的电阻R4,积分电路的电容Cltl与电阻R4和二极管D6的正极相连，二极管D6的作用是只 允许积分电路的电压加到压频变换集成电路IC3的输入端7脚，而不允许来自R3的电流流 入积分电容Cltl或R4及W3所引起的相互影响现象发生，因此它也称为隔离二极管。调节电位器W3的滑动端，可改变最高扫频电压，从而改变压频变换电路的最高输出频率，因此，电 位器W3也可称为最高扫频频率控制电位器(W3的滑动端越往下滑，最高扫频频率越低)。本 专利技术把电阻R3和二极管D6负极相连的端子称为扫频电压发生电路的输出端，积分电容Cltl 的正极作为积分电路的输出端。为了得到无直流分量且电压足够高的扫频电压(实测0 13伏)，将555时基集成电路的第3脚接RC积分电路，以RC积分电路的电容上的电压作为 扫频电压信号，其扫频信号输出电压幅值及带负载能力远超过按常规思路从555时基集成 电路IC2的2、6脚引出信号的方式。这就使得扫频频率范围可达到很宽，且扫频电压发生 电路不会因2、6脚引出信号而可能的停振现象。压频变换集成电路IC3和外围元件构成压频变换电路压频变换集成电路IC3的7 脚为扫频电压的输入端，1脚和6脚连在一起接电阻R5和电容C13的上端，4脚、电阻R5、电 容C13、电位器W4的下端都接地，2脚接电阻R6,电阻R6的下端接电位器W4,8脚接电源正极， 5脚接开关K1的中心端和电阻Rltl，电阻Rltl的上端接电位器W5,电位器W5的滑动端接电源 正极。开关K1的左右触点分别接电容C14、C15，电容C14、C15的下端接地。开关K1、电容C14和 C15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频生物效应电磁铁系统，电磁铁电源的输出端与电磁铁线圈的一端相连，电磁铁线圈的另一端与电磁铁控制电路的输出端相连，其特征是扫频电压发生电路的输出端与压频变换电路的输入端相连，压频变换电路的输出端与电磁铁控制电路的输入端相连，稳压电源与扫频电压发生电路和压频变换电路的电源输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，
申请(专利权)人：德州学院，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]