【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗电子领域，具体涉及一种黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路及测量方法。
技术介绍
1、目前，医院治疗新生儿黄疸普遍使用新生儿黄疸辐射床中的辐射光源进行治疗。新生儿黄疸治疗效果与辐射光的波长、辐射光的强度、辐射光与新生儿之间的角度以及辐射光的光照时间等参数密切相关。医生依据病情的变化优化控制辐射光源的上述参数进而达到最优的治疗效果。上述参数中的辐射光角度和光照时间的高精度控制均比较容易实现。但是，辐射光的波长和强度是由流过光源的驱动电流决定的，驱动电流的精度和稳定性直接关系到波长和光照强度的精度和稳定性，因而需要对辐射光源的驱动电流进行高精度控制。
2、新生儿黄疸治疗需要动态调节辐射光源的强度，并且要保证在不同光照强度下的稳定性，这就对辐射光源驱动电流的控制提出了更高的要求，进而对驱动电流的测量电路提出更高的要求，即要兼顾电流的量程和高分辨率。一方面，黄疸治疗辐射光源在较弱的光照强度工作时，其驱动电流值较小。同时，为保证光照的稳定性，驱动电流变化范围很窄。为实现小电流值实现高分辨测量，需要很大的放大倍数，增大驱动电流的变化范围，降低ad采样的量化误差、电磁干扰和噪声等对电流测量的影响，实现对小电流的实现高分辨测量。另一方面，黄疸治疗辐射光源在较强的光照强度工作时，其驱动电流值较大，电流工作范围不是很窄。相较于小电流情况，只需较低的放大倍数即可实现高分辨测量。然而，常用的电流测量方案应用在黄疸治疗辐射光源驱动电流的高分辨测量时显得力不从心。在测量变化范围很窄的小电流时，经过信号调理电路的偏置、放大和滤波
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路及测量方法。本专利技术能依据不同大小的驱动电流选择最优的放大倍数，实现对辐射光源的驱动电流的高分辨和高精度测量。
2、本专利技术的技术方案：一种黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，用于光源驱动电流回路的驱动电流测量。如图1所示，包括分流器rsh、差分放大器amp、比例放大电路、直流偏置电路和微处理器控制模块；所述分流器rsh串联在光源驱动电流回路中；所述差分放大器amp的同相输入端和反向输入端与分流器rsh的两端连接，差分放大器amp的输出端与比例放大电路的同相输入端连接，比例放大电路的输出端与直流偏置电路的输入端连接；所述微处理器控制模块的输入端与直流偏置电路的输出端连接，所述微处理器控制模块的输出端与比例放大电路连接。
3、前述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，所述比例放大电路包括运算放大器op1、电阻rkf、多个比例调节电阻rkm和多个比例调节nmos管qm；所述运算放大器op1的同相输入端与差分放大器amp的输出端连接；所述电阻rkf连接在运算放大器op1的输出端与反向输入端之间；所述比例调节电阻rkm的一端与运算放大器op1的反相输入端连接，比例调节电阻rkm的另一端与比例调节nmos管qm的漏极连接；所述比例调节nmos管qm的源级接地，比例调节nmos管qm的栅极与微处理器控制模块连接。
4、前述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，所述直流偏置电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4和运算放大器op2；所述电阻r1连接在运算放大器op1的输出端和运算放大器op2的同向输入端之间；所述电阻r2连接在运算放大器op2的反向输入端之间；所述电阻r3一端与运算放大器op2的同向输入端连接，电阻r3另一端与基准参考电压vref连接；所述电阻r4连接在运算放大器op2的输出端和反向输入端之间；所述运算放大器op2的输出端与微处理器控制模块输入端连接。
5、前述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，所述微处理器控制模块包括微处理器mcu和滤波电路；所述滤波电路的输入端与运算放大器op2的输出端连接，滤波电路的输出端与微处理器mcu的输入端连接；所述微处理器mcu设有多个连接nmos管qm栅极的i/o_m端口。
6、前述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路的测量方法，所述分流器rsh将光源驱动电流回路的驱动电流i转换为电压信号vi；所述差分放大器amp将电压信号vi进行差分放大得到电压信号vo1；所述比例放大电路依据初始放大倍数对电压信号vo1进行进一步放大成电压信号vo；所述直流偏置电路对电压信号vo进行偏置得到电压信号vref+vo；所述滤波电路滤除电压信号vref+vo的高频干扰得到采样电压vsamp；所述微处理器mcu对vsamp进行采样计算出驱动电流i的值，并依据驱动电流i的大小控制比例放大电路的放大倍数。
7、前述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路的测量方法，所述微处理器mcu依据驱动电流i的大小控制比例放大电路的nmos管qm的开关状态以选择不同阻值的比例调节电阻rkm。
8、与现有技术相比，本专利技术给出的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路和测量方法能依据不同大小的驱动电流选择最优的放大倍数，在电流较小的时候选择较大的放大倍数，而电流较大时选择较小的放大倍数，实现对辐射光源驱动电流的高分辨和高精度测量，提高新生儿黄疸治疗效果。
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1.一种黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，用于光源驱动电流回路的驱动电流测量；其特征在于：包括分流器Rsh、差分放大器AMP、比例放大电路、直流偏置电路和微处理器控制模块；所述分流器Rsh串联在光源驱动电流回路中；所述差分放大器AMP的同相输入端和反向输入端与分流器Rsh的两端连接，差分放大器AMP的输出端与比例放大电路的同相输入端连接，比例放大电路的输出端与直流偏置电路的输入端连接；所述微处理器控制模块的输入端与直流偏置电路的输出端连接，所述微处理器控制模块的输出端与比例放大电路连接。
2.根据权利要求1所述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，其特征在于：所述比例放大电路包括运算放大器OP1、电阻RkF、多个比例调节电阻RkM和多个比例调节NMOS管QM；所述运算放大器OP1的同相输入端与差分放大器AMP的输出端连接；所述电阻RkF连接在运算放大器OP1的输出端与反向输入端之间；所述比例调节电阻RkM的一端与运算放大器OP1的反相输入端连接，比例调节电阻RkM的另一端与比例调节NMOS管QM的漏极连接；所述比例调节NMOS管QM的源级接地，比例调节NMOS管
3.根据权利要求2所述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，其特征在于：所述直流偏置电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和运算放大器OP2；所述电阻R1连接在运算放大器OP1的输出端和运算放大器OP2的同向输入端之间；所述电阻R2连接在运算放大器OP2的反向输入端之间；所述电阻R3一端与运算放大器OP2的同向输入端连接，电阻R3另一端与基准参考电压Vref连接；所述电阻R4连接在运算放大器OP2的输出端和反向输入端之间；所述运算放大器OP2的输出端与微处理器控制模块输入端连接。
4.根据权利要求3所述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，其特征在于：所述微处理器控制模块包括微处理器MCU和滤波电路；所述滤波电路的输入端与运算放大器OP2的输出端连接，滤波电路的输出端与微处理器MCU的输入端连接；所述微处理器MCU设有多个连接NMOS管QM栅极的I/O_M端口。
5.根据权利要求1-4任一项所述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路的测量方法，其特征在于：所述分流器Rsh将光源驱动电流回路的驱动电流i转换为电压信号vi；所述差分放大器AMP将电压信号vi进行差分放大得到电压信号vo1；所述比例放大电路依据初始放大倍数对电压信号vo1进行进一步放大成电压信号vo；所述直流偏置电路对电压信号vo进行偏置得到电压信号vref+vo；所述滤波电路滤除电压信号Vref+vo的高频干扰得到采样电压vsamp；所述微处理器MCU对vsamp进行采样计算出驱动电流i的值，并依据驱动电流i的大小控制比例放大电路的放大倍数。
6.根据权利要求5所述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路的测量方法，其特征在于：所述微处理器MCU依据驱动电流i的大小控制比例放大电路的NMOS管QM的开关状态以选择不同阻值的比例调节电阻RkM。
...【技术特征摘要】
1.一种黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，用于光源驱动电流回路的驱动电流测量；其特征在于：包括分流器rsh、差分放大器amp、比例放大电路、直流偏置电路和微处理器控制模块；所述分流器rsh串联在光源驱动电流回路中；所述差分放大器amp的同相输入端和反向输入端与分流器rsh的两端连接，差分放大器amp的输出端与比例放大电路的同相输入端连接，比例放大电路的输出端与直流偏置电路的输入端连接；所述微处理器控制模块的输入端与直流偏置电路的输出端连接，所述微处理器控制模块的输出端与比例放大电路连接。
2.根据权利要求1所述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，其特征在于：所述比例放大电路包括运算放大器op1、电阻rkf、多个比例调节电阻rkm和多个比例调节nmos管qm；所述运算放大器op1的同相输入端与差分放大器amp的输出端连接；所述电阻rkf连接在运算放大器op1的输出端与反向输入端之间；所述比例调节电阻rkm的一端与运算放大器op1的反相输入端连接，比例调节电阻rkm的另一端与比例调节nmos管qm的漏极连接；所述比例调节nmos管qm的源级接地，比例调节nmos管qm的栅极与微处理器控制模块连接。
3.根据权利要求2所述的黄疸辐射光源驱动电流的高精度测量电路，其特征在于：所述直流偏置电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4和运算放大器op2；所述电阻r1连接在运算放大器op1的输出端和运算放大器op2的同向输入端之间；所述电阻r2连接在运算放大器op2的反...
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