紅外線理療儀溫控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-10 03:06
目前紅外理療儀在各種疾病的輔助治療中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,關(guān)于紅外理療儀輔助治療各種疾病的療效也已在很多臨床病例報(bào)告中得到了證實(shí)。對紅外輻照強(qiáng)度和輻照時(shí)間控制不當(dāng),會(huì)造成患者的被照射部位燒傷。這樣患者在接受治療的同時(shí)也產(chǎn)生了不小的副作用。為了確保較好的理療效果并有效防止患者理療部位產(chǎn)生燒傷,一套良好的溫度控制系統(tǒng)是必要的。但目前市場上大多數(shù)紅外理療儀是不具有對人體被照射部位溫度進(jìn)行監(jiān)控的功能的。已有的相關(guān)研究,其溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多數(shù)都是只針對某一種紅外理療儀來設(shè)計(jì)的,而且是直接購買帶輸出接口的工業(yè)紅外測溫儀,將輸出的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集卡傳送到電腦進(jìn)行溫度的測量和控制,或在理療儀功率控制部分采用開關(guān)電源。這使得紅外理療儀的使用成本較高,使用范圍也受到一定限制。因此本論文的主要研究內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:①通過對目前常用紅外理療儀的紅外特征波長以及各種溫度測量方法的比較分析,指出了接觸式溫度測控方法的不足,以及采用非接觸測溫法對被照射部位體表溫度進(jìn)行監(jiān)控應(yīng)該注意的問題。②針對近紅外理療儀和中紅外理療儀設(shè)計(jì)了一套溫度測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)在硬件上,通過過零檢測和采用可控硅直接對市電進(jìn)行斬波來控制功率的大小...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 紅外理療儀溫控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 醫(yī)用輻射測溫的研究現(xiàn)狀
1.2.3 模糊PID 在溫度控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
2 紅外理療溫度測量方法的研究
2.1 概述
2.2 紅外理療儀的分類和各自特點(diǎn)
2.3 溫度測量方法的比較
2.4 紅外測溫
2.4.1 輻射測溫原理
2.4.2 輻射測溫方法的特點(diǎn)與適用范圍
2.4.3 紅外人體表面溫度測量的原理
2.4.4 紅外探測器的分類
2.4.5 紅外探測器的比較與選擇
2.4.6 影響紅外測溫精度的主要因素
2.4.7 適合采用輻射測溫的理療儀類型
2.5 紅外理療時(shí)造成燒傷的原因與特點(diǎn)
2.5.1 紅外理療的治療作用
2.5.2 理療造成燒傷的特點(diǎn)
2.5.3 理療效果與產(chǎn)生燒傷的關(guān)系
3 模糊 PID 控制算法設(shè)計(jì)
3.1 概述
3.2 理論基礎(chǔ)
3.2.1 經(jīng)典PID 控制理論
3.2.2 PID 參數(shù)自整定技術(shù)
3.2.3 模糊PID 控制理論
3.3 單片機(jī)模糊PID 控制器的設(shè)計(jì)
3.3.1 設(shè)計(jì)方案
3.3.2 模糊PID 控制器的設(shè)計(jì)
4 溫度測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 概述
4.2 系統(tǒng)總體設(shè)與技術(shù)指標(biāo)
4.3 系統(tǒng)硬件電路組成與設(shè)計(jì)
4.3.1 溫度傳感器的選擇
4.3.2 前端信號(hào)處理以及A/D 采集電路
4.3.3 單片機(jī)的選擇
4.3.4 X5043 EPPROM 存儲(chǔ)擴(kuò)展
4.3.5 鍵盤和顯示電路
4.3.6 電源模塊
4.3.7 功率控制電路
4.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.4.1 軟件總體結(jié)構(gòu)圖
4.4.2 溫度測控模塊程序設(shè)計(jì)
4.4.3 溫度采集子程序
4.4.3 定時(shí)中斷服務(wù)程序
4.4.4 模糊PID 溫度控制子程序
4.4.5 編程環(huán)境
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及誤差分析
5.1 概述
5.2 溫度測量的標(biāo)定
5.3 溫度控制的整定
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.5 誤差分析
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Mamdani模糊PID的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制[J]. 賀徽,周建中,譚建華,寇攀高. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
[2]溫度測量技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展概述[J]. 楊永軍. 計(jì)測技術(shù). 2009(04)
[3]基于AT89C51的交流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 樊月珍,江發(fā)潮. 微計(jì)算機(jī)信息. 2009(08)
[4]模糊PID控制算法在恒速升溫系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 周黎英,趙國樹. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2008(02)
[5]低熱深度燒傷52例分析[J]. 周慶紅,李燕,蔡興東. 臨床誤診誤治. 2006(11)
[6]熱紅外探測器的最新進(jìn)展[J]. 呂宇強(qiáng),胡明,吳淼,張之圣,劉志剛. 壓電與聲光. 2006(04)
[7]老年理療低熱燒傷的診療體會(huì)[J]. 朱桂英,蔡景龍,徐斌. 中國老年學(xué)雜志. 2006(08)
[8]ZTP135S-R型傳感器在體溫計(jì)中的應(yīng)用[J]. 彭桂力,劉知貴,劉利. 國外電子元器件. 2006(04)
[9]A/D芯片CS5524及其應(yīng)用[J]. 王君勤,馬孝義. 電測與儀表. 2005(02)
[10]一種實(shí)用紅外測溫儀數(shù)字溫度補(bǔ)償方法[J]. 任焜,胡益民,吳堅(jiān),劉巖,朱惠忠. 傳感器技術(shù). 2004(12)
本文編號(hào):3178554
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 紅外理療儀溫控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 醫(yī)用輻射測溫的研究現(xiàn)狀
1.2.3 模糊PID 在溫度控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
2 紅外理療溫度測量方法的研究
2.1 概述
2.2 紅外理療儀的分類和各自特點(diǎn)
2.3 溫度測量方法的比較
2.4 紅外測溫
2.4.1 輻射測溫原理
2.4.2 輻射測溫方法的特點(diǎn)與適用范圍
2.4.3 紅外人體表面溫度測量的原理
2.4.4 紅外探測器的分類
2.4.5 紅外探測器的比較與選擇
2.4.6 影響紅外測溫精度的主要因素
2.4.7 適合采用輻射測溫的理療儀類型
2.5 紅外理療時(shí)造成燒傷的原因與特點(diǎn)
2.5.1 紅外理療的治療作用
2.5.2 理療造成燒傷的特點(diǎn)
2.5.3 理療效果與產(chǎn)生燒傷的關(guān)系
3 模糊 PID 控制算法設(shè)計(jì)
3.1 概述
3.2 理論基礎(chǔ)
3.2.1 經(jīng)典PID 控制理論
3.2.2 PID 參數(shù)自整定技術(shù)
3.2.3 模糊PID 控制理論
3.3 單片機(jī)模糊PID 控制器的設(shè)計(jì)
3.3.1 設(shè)計(jì)方案
3.3.2 模糊PID 控制器的設(shè)計(jì)
4 溫度測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 概述
4.2 系統(tǒng)總體設(shè)與技術(shù)指標(biāo)
4.3 系統(tǒng)硬件電路組成與設(shè)計(jì)
4.3.1 溫度傳感器的選擇
4.3.2 前端信號(hào)處理以及A/D 采集電路
4.3.3 單片機(jī)的選擇
4.3.4 X5043 EPPROM 存儲(chǔ)擴(kuò)展
4.3.5 鍵盤和顯示電路
4.3.6 電源模塊
4.3.7 功率控制電路
4.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.4.1 軟件總體結(jié)構(gòu)圖
4.4.2 溫度測控模塊程序設(shè)計(jì)
4.4.3 溫度采集子程序
4.4.3 定時(shí)中斷服務(wù)程序
4.4.4 模糊PID 溫度控制子程序
4.4.5 編程環(huán)境
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及誤差分析
5.1 概述
5.2 溫度測量的標(biāo)定
5.3 溫度控制的整定
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.5 誤差分析
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Mamdani模糊PID的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制[J]. 賀徽,周建中,譚建華,寇攀高. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
[2]溫度測量技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展概述[J]. 楊永軍. 計(jì)測技術(shù). 2009(04)
[3]基于AT89C51的交流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 樊月珍,江發(fā)潮. 微計(jì)算機(jī)信息. 2009(08)
[4]模糊PID控制算法在恒速升溫系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 周黎英,趙國樹. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2008(02)
[5]低熱深度燒傷52例分析[J]. 周慶紅,李燕,蔡興東. 臨床誤診誤治. 2006(11)
[6]熱紅外探測器的最新進(jìn)展[J]. 呂宇強(qiáng),胡明,吳淼,張之圣,劉志剛. 壓電與聲光. 2006(04)
[7]老年理療低熱燒傷的診療體會(huì)[J]. 朱桂英,蔡景龍,徐斌. 中國老年學(xué)雜志. 2006(08)
[8]ZTP135S-R型傳感器在體溫計(jì)中的應(yīng)用[J]. 彭桂力,劉知貴,劉利. 國外電子元器件. 2006(04)
[9]A/D芯片CS5524及其應(yīng)用[J]. 王君勤,馬孝義. 電測與儀表. 2005(02)
[10]一種實(shí)用紅外測溫儀數(shù)字溫度補(bǔ)償方法[J]. 任焜,胡益民,吳堅(jiān),劉巖,朱惠忠. 傳感器技術(shù). 2004(12)
本文編號(hào):3178554
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