低频治疗仪工作原理

　　KPM-01型低频治疗仪是一种适用于家庭保健治疗的便携式治疗仪。该治疗仪的治疗原理是模拟“针灸疗法”，对治疗肩周炎、腰痛、肌肉扭伤，缓解疼痛、促进血液循环等具有一定的疗效。

　　KPM-01型低频治疗仪采用袖珍便携式结构，电源用4节1.5V电池，外壳上设有电源开关、输出脉冲频率调节旋钮(调节范围：2～13Hz)、幅度调节旋钮(最大脉冲幅度约为100V)及输出连接导线。两根导线端分别焊有圆形电极，使用时，要将这两个电极用不干胶带对称地粘贴在人体患部两侧外表皮肤上。另外，该治疗仪还具有开机后延时输出电脉冲和30分钟后自动关机功能。

　　图29为KPM-01型低频治疗仪电原理图。该治疗仪以3块CMOS集成电路为主体，构成了低频治疗脉冲发生及输出电路、开机延时输出电路及30分钟定时自动关机电路。

　　低频治疗脉冲发生及输出电路由IC1：CD4081(四二输入端与门集成电路)、IC2：CD4069 (六非门集成电路)中的非门4、5及VT3、VT4、RP1、RP2、VD1、VD2、VD4～VD6、电感线圈L等组成。其中IC2的非门4、5和R8、R9、RP2、C3构成自激式振荡器。自激式振荡器输出的脉冲波群即为低频治疗脉冲源，调节RP2即可在2～13Hz范围内对治疗脉冲频率进行调整，调节RP1即可调整治疗脉冲的电压幅度。自激式振荡器输出(IC2⑧脚)的脉冲波经RP1、R1、C4组成的RC电路，分别送入与门1、4内整形放大。由于电路参数τ=(RP1+R1)C4远大于自激振荡器输出的治疗脉冲宽度，所以，该电路属于RC微分电路，调节RP1即可改变微分脉冲的宽度。通过调节RP1可使IC1③脚输出脉宽为0～3ms连续可调的脉冲信号，在IC1③脚为“1”(高)电平时，VT3饱和导通;在IC1③脚为“0”(低)电平时，VT3截止。随着VT3的导通、截止，在自感线圈L上即产生幅度≤100V，频率在2～13Hz范围内的治疗电脉冲，并通过两只电极施加在患者的病变部位，使神经纤维受到微弱的脉冲电流刺激，达到疏通经络，治疗疾病的目的。同时，IC1与门4输出的脉冲，再经与门2整形放大后驱动VT4。IC1④脚为“1”(高)电平时，VT4导通，LED发光指示(治疗脉冲电压幅度高低随LED的亮度变化，亮度高时，脉冲电压的幅度也高);IC1④脚为“0”(低)电平时，VT4截止，LED熄灭。LED同步指示治疗电脉冲的强度和频率。在实际使用时，患者可根据自我感觉调整脉冲幅度和频率，并设定RP1和RP2的位置。

　　为了防止无意中将RP1设定在最大输出位置上，造成开机瞬间治疗脉冲幅度过大，患者突然受到刺激，适应不了，电路中特设置了开机延时电路，以保证在开机后能使治疗脉冲幅度渐次增大，让患者有一个由弱到强，逐渐适应的过程。该电路由IC2的非门6、C1、R2～R6、VT1、VD1、VD2等组成，当关闭电源开关后，C1瞬时短接，VD2导通，使VT1饱和导通，将IC2⑧脚输出的治疗脉冲(电压部分)对地短接分流;同时，C1通过R5及VD2、R4、VT1的基椛浼涞纾故淙氲絀C1②脚的微分脉冲宽度变窄，L两端输出的治疗脉冲电压幅度变小。随着C1两端的充电电压上升，充电电流变小，VT1逐渐退出饱和区，使输入到IC1②脚的微分脉冲宽度逐渐加宽，L两端输出的脉冲电压幅度也随之逐渐变大。开机后约7秒后，C1两端电压充至接近IC212脚输出的高电平幅值时，VT1截止;由RP1位置决定脉宽的微分脉冲，等幅输入IC1②脚，L两端输出的脉冲幅度也增加到RP1值决定的幅度，延时工作过程结束。

　　

 

　　图29

　　30分钟定时自动关机电路由IC3、IC2内的非门1、2、3、VT2等组成。其中IC3(CD4040)是十二位二进制串行计数器集成电路，有12个计数级，每级均有输出(Q1～Q12)。另有两个输入端，“CP”为时钟脉冲输入，“Cr”为清零输入。当“Cr”端加“1”电平时，则各输出端均为“0”电平，当“Cr”转为“0”电平后，在时钟脉冲下降沿的作用下，CD4040作增量计数，最大分频系数为212=4096。图中IC3第12计数级的输出端(Q12)①脚控制着VT2的导通与截止。①脚输出“0”电平，VT2导通，IC1、IC2获6V电压而工作;①脚为“1”电平 时，VT2截止，IC1、IC2也停止工作。当闭合开关S后，C6瞬间短接，IC311脚(清零端)获“1”电平，①脚(Q12)输出“0”电平，VT2导通，IC1、IC2因获6V电压而工作，IC2内的非门1、2、3、R7、R10、C2构成的方波器工作，IC2⑥脚输出的方波脉冲群输入到IC3内，进行12级分频，计时开始，L两端有治疗脉冲输出。约经30分钟后，IC3的①脚翻转为“1”电平状态，则VT2截止，IC1、IC2停止工作，L两端无治疗脉冲输出，一次治疗过程结束。这时，患者可再手动操作开关S切断电源。即使患者因故未及时切断电源，该治疗仪定时关机后的静态电流也只有3μA左右，耗电量极小，对人体也无害。