基于STM32F4的功能磁刺激治疗仪研究

发布时间：2020-09-18 12:40

　　 磁刺激技术与传统直接电刺激相比,有着明显的优势,尤其是将磁刺激技术用于功能恢复治疗的功能磁刺激,在临床应用上不断被证明具有较高的应用价值和诱人的发展前景。但国内大部分功能磁刺激治疗仪存在线圈温升严重、磁场强度低、安全可靠性差、人机交互管理界面落后等缺点,本文在参考国内外功能磁刺激治疗仪的基础上,根据某医疗器械公司的要求,设计了性能较高的基于STM32F4的功能磁刺激治疗仪。根据需求本文提出了电容充放电产生磁脉冲的方式,采用半导体制冷技术实现磁刺激线圈的降温,采用在Microsoft Visual Studio开发环境下编写的上位机软件进行人机交互,采用磁耦隔离器、光耦隔离器、霍尔电流传感器、继电器、GODSEND电源隔离器等实现控制系统的信号与大功率器件、主回路的隔离。对于主回路的设计,采用理论计算、MATLAB分析、磁场仿真和电路仿真相结合的方式进行了参数的合理选择。控制系统以STM32F407作为主控,围绕主控电路,设计了整个控制系统。磁刺激线圈降温部分由驱动部分和传感器信号输入部分两部分组成。下位机软件以μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统为基础,由多个任务组成,程序调试和维护方便,其中降温任务采用变速积分增量式PID控制算法,提高了温度控制精度。上位机软件,由多个模块组成,在满足对下位机进行操作和监控的基础上,同时增加了用户和病人信息管理模块,方便医院的信息化管理。功能磁刺激治疗仪经软硬件、性能调试验证,基本功能已实现,能产生符合要求的磁场,线圈降温效果良好,安全可靠性高,人机交互界面美观大方,对于保证医护人员开展相关研究具有积极作用,为磁疗系统的研究提供了重要的技术参考。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH789

【参考文献】

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本文编号：2821660