全文摘要
一种用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路结构，其具备：微处理器，模拟开关，滤波电路，运放，三个电阻，滑动变阻器，场效应，仪放组成的位置采样电路；所述微处理器的输出串联到所述模拟开关的输入；所述模拟开关的输出串联到所述滤波电路的输入；所述滤波电路的输出串联到所述运放；所述运放，三个电阻，滑动变阻器，以及场效应管构成一个电流源的闭关电路；所述滑动变阻器的中心抽头和负端串联到仪放的输出；所述仪放的输出串联所述微处理器的输入。本实用新型提供的一种用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路结构成本低且精度高。
主设计要求
1.一种用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路结构，其特征在于，具备：微处理器，模拟开关，滤波电路，运放（IC1），电阻（R1），电阻（R2），电阻（R3），滑动变阻器（R4），场效应（Q1），仪放（IC2）组成的位置采样电路；所述微处理器的输出串联到所述模拟开关的输入；所述模拟开关的输出串联到所述滤波电路的输入；所述滤波电路的输出串联到所述运放（IC1）；所述运放（IC1），电阻（R1）、（R2）、（R3），滑动变阻器（R4），以及场效应管（Q1）构成一个电流源的闭关电路；所述滑动变阻器（R4）的中心抽头和负端串联到仪放（IC2）的输出；所述仪放（IC2）的输出串联所述微处理器的输入。
设计方案
1.一种用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路结构，其特征在于，具备：
微处理器，模拟开关，滤波电路，运放（IC1），电阻（R1），电阻（R2），电阻（R3），滑动变阻器（R4），场效应（Q1），仪放（IC2）组成的位置采样电路；
所述微处理器的输出串联到所述模拟开关的输入；
所述模拟开关的输出串联到所述滤波电路的输入；
所述滤波电路的输出串联到所述运放（IC1）；
所述运放（IC1），电阻（R1）、（R2）、（R3），滑动变阻器（R4），以及场效应管（Q1）构成一个电流源的闭关电路；
所述滑动变阻器（R4）的中心抽头和负端串联到仪放（IC2）的输出；
所述仪放（IC2）的输出串联所述微处理器的输入。
2.根据权利要求1所述的用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路结构，其特征在于，
所述微处理器能够输出PWM波以设置输入到所述运放（IC1）的电压值。
3.根据权利要求1所述的用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路结构，其特征在于，
所述运放（IC1），电阻（R1）、电阻（R2）、电阻（R3），滑动变阻器（R4），场效应管（Q1）组成一个恒流源，并且加载在滑动变阻器（R4）上。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于医疗器械领域，具体地涉及一种用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路结构。
背景技术
目前，在市面上检测医疗器械运动轴绝对位置有二种技术方案：
1.使用现成的光栅式的编码器，一般使用SSI或者CAN接口连接系统；
2.使用电压对电阻进行分压控制，对其分压电阻上采样，得到其位置；
例如可参见图1。电压源通过R1滑动变阻器组成的分压网络，并将信号送到微处理器中，其中这个信号包含了大量的噪声，导致微处理器不能得到有效的位置。
针对上述两种方案，分别有以下问题：
1.光栅的绝对值编码器虽然位置精确，不受噪声影响，但是价格非常昂贵；
2.电压的噪声会传递到反应到位置的信号上，有效分辨率低。在小的移动量上，无法分辨。
实用新型内容
鉴于以上所述，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种低成本且高精度的用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路结构，其具备：
微处理器，模拟开关，滤波电路，运放，三个电阻，滑动变阻器，场效应，仪放组成的位置采样电路；
所述微处理器的输出串联到所述模拟开关的输入；
所述模拟开关的输出串联到所述滤波电路的输入；
所述滤波电路的输出串联到所述运放；
所述运放，三个电阻，滑动变阻器，以及场效应管构成一个电流源的闭关电路；
所述滑动变阻器的中心抽头和负端串联到仪放的输出；
所述仪放的输出串联所述微处理器的输入。
根据本实用新型的电路结构，能给外部的电阻提供一个可受微处理器控制的电流源，提供一个非常稳定的电压信号，从而获得精确的位置。
优选地，微处理器能够输出PWM波以设置输入到所述运放的电压值。
优选地，所述运放，三个电阻，滑动变阻器，场效应管组成一个恒流源，并且加载在滑动变阻器上。
本实用新型电路在测量运动轴绝对值有着非常好的性价比，既没有像光栅的绝对值价格昂贵，和电压加载电阻上的绝对值相比又有高几十倍的分辨率。在保证分辨率的前提下能节省大量的成本。
根据下述具体实施方式并参考附图，将更好地理解本实用新型的上述内容及其它目的、特征和优点。
附图说明
图1示出了以往用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路示意图；
图2为根据本实用新型实施形态的一种用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和下述实施方式进一步说明本实用新型，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。
为了克服现有技术中无法以较低的价格获得较高位置精度的问题，本实用新型提供了一种应用于医疗器械运动轴绝对位置检测的电路结构。以下，结合图示进一步详细说明。
图2为根据本实用新型一实施形态的一种用于检测医疗器械运动轴绝对位置的电路结构示意图。其中示出了微处理器，模拟开关，滤波电路，运放IC1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，滑动变阻器R4，场效应（MOS）管Q1，电源以及仪放IC2。其中虚线部分设置在板卡外部。
如图2所示，微处理器与模拟开关相连接，以下详细描述电阻R1、电阻R2、电阻R3、滑动变阻器R4 、电流源（电源）、运放IC1、仪放IC2等的相互连接关系：
微处理器的输出串联到模拟开关的输入，模拟开关的输出串联到滤波电路的输入。滤波电路的输出串联到运放IC1。运放IC1，电阻R1、R2、R3，滑动变阻器R4，以及MOS管Q1构成了一个电流源的闭关电路，滑动变阻器R4的中心抽头和负端串联到仪放IC2的输出，仪放IC2的输出串联微处理器的输入。
微处理器输出相关的PWM波（通过PWM的脉宽可以设置串联进入运放IC1的电压）并开通模拟开关，提高驱动能力，经过滤波电路后，会得到一个确定的模拟值输入运放IC1，根据运放虚短原理，可以得到流过电阻R3（第一电阻）的电流。同时，根据运放虚断原理，电流是从电源经过滑动变阻器R4、MOS管Q1、电阻R3到地，这样可以准确得到经过滑动变阻器R4的电流。
优选地，所述运放IC1，电阻R1、R2、R3，滑动变阻器R4，MOS管Q1组成一个恒流源，并且加载在滑动变阻器R4上。
所述滑动变阻器R4的中心抽头和负端输入到仪放IC2，用来抑制共模噪声以及放大有效的电压值。
滑动变阻器R4，其中心抽头和负端送入仪放IC2。由于采样电路采用电流驱动加上差分采集，可以大幅度减少受到共模信号干扰，提高系统对共模噪声以及驱动源纹波噪声的抑制能力，所以在仪放IC2的输出端上得到一个放大后的电压值，将这个电压值串联输入到微处理器做A\/D转化，根据这个A\/D转换值得到位置的实际信息。同时，在滑动变阻器R4移动较小的位置，可以加大电流，提高滑动变阻器R4中心抽头和负端的电压，换句话说，在小量程上有更高的信噪比。
本实用新型电路在测量运动轴绝对值有着非常好的性价比，既没有像光栅的绝对值价格昂贵，和电压加载电阻上的绝对值相比又有高几十倍的分辨率。在保证分辨率的前提下能剩下大量的成本。
本实用新型提供的电路结构可用于牙科CBCT产品等中，其能够克服现有技术中无法以较低的价格获得较高位置精度的问题。例如检测水平轴，垂直轴，旋转轴在CBCT机器中的实际位置。
本实用新型电路在测量运动轴绝对值有着非常好的性价比，既没有像光栅的绝对值价格昂贵，和电压加载电阻上的绝对值相比又有高几十倍的分辨率。在保证分辨率的前提下能节省大量的成本。
在不脱离本实用新型的基本特征的宗旨下，本实用新型可体现为多种形式，因此本实用新型中的实施形态是用于说明而非限制，由于本实用新型的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920027782.6
申请日:2019-01-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209166341U
授权时间:20190726
主分类号:G01B 7/30
专利分类号:G01B7/30
范畴分类:31B;
申请人:卡瓦科尔牙科医疗器械（苏州）有限公司
第一申请人:卡瓦科尔牙科医疗器械（苏州）有限公司
申请人地址:215163 江苏省苏州市高新区锦峰路8号18号楼
发明人:陈奇特;刘祺曾
第一发明人:陈奇特
当前权利人:卡瓦科尔牙科医疗器械（苏州）有限公司
代理人:曹芳玲;姚佳雯
代理机构:31261
代理机构编号:上海瀚桥专利代理事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计