新型微波治療儀研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-04 04:06
傳統(tǒng)微波采用頻段為2450 MHz,新型微波治療儀采用433 MHz頻段,不僅具有理療功能,同時(shí)對(duì)腫瘤消融也有一定功效,使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生不可逆的死亡。本文將詳細(xì)闡述其組成、原理,并提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證其可行性。
【文章來源】:電子產(chǎn)品世界. 2020,27(06)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
微波治療儀框圖
測(cè)溫電路主要由溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA組成。其中溫度傳感器采用J型熱電偶。信號(hào)調(diào)理電路由模擬放大器、濾波器組成,由于J型熱電偶輸出為微弱信號(hào),故模擬放大器需要采用儀表放大器本文采用INA118,該芯片具有低溫漂及高共模抑制比。非常適合放大微弱小信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用ADI公司的AD7671,該芯片為并行輸出,16位輸出。該并行輸出給FPGA。由于該FPGA只完成溫度信號(hào)采集功能采用MICROSMEI公司的APA030芯片即可滿足要求,將采集的溫度信號(hào)反饋給主FPGA,調(diào)整功率輸出,保證治療位置溫度保持在42℃-44℃[2]。測(cè)溫電路如圖2所示。R12、C1組成低通濾波器,U2A的增益為1+R14/R13,輸出電壓U1=(1+R14/R13)Ui。通過調(diào)整R14改變?cè)鲆嬷。熱電偶需要冷端補(bǔ)償,測(cè)量熱電偶冷端溫度電壓,采用熱敏電阻實(shí)時(shí)測(cè)量冷端溫度,由于熱敏電阻阻值和溫度成指數(shù)關(guān)系,利用電橋和差動(dòng)放大電路,將熱敏電阻(Rx)作為電橋橋臂,與運(yùn)算放大器構(gòu)成電橋差動(dòng)線性補(bǔ)償電路,實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。最終的溫度值為U1-U2的電壓值。
新型微波治療儀采用DDS信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生433 MHz的信號(hào)源,同時(shí)采集測(cè)溫電路的溫度值,調(diào)整輻射強(qiáng)度。具體工作過程是,DDS系統(tǒng)通過功率放大后開始輻射,測(cè)溫電路同時(shí)實(shí)時(shí)采集輻射組織溫度,當(dāng)溫度超過設(shè)定的工作溫度范圍,模塊產(chǎn)生一個(gè)高電平,復(fù)位DDS系統(tǒng),DDS停止工作,停止輻射過程。否則繼續(xù)輻射工作。2 腫瘤熱療原理
本文編號(hào):3320968
【文章來源】:電子產(chǎn)品世界. 2020,27(06)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
微波治療儀框圖
測(cè)溫電路主要由溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA組成。其中溫度傳感器采用J型熱電偶。信號(hào)調(diào)理電路由模擬放大器、濾波器組成,由于J型熱電偶輸出為微弱信號(hào),故模擬放大器需要采用儀表放大器本文采用INA118,該芯片具有低溫漂及高共模抑制比。非常適合放大微弱小信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用ADI公司的AD7671,該芯片為并行輸出,16位輸出。該并行輸出給FPGA。由于該FPGA只完成溫度信號(hào)采集功能采用MICROSMEI公司的APA030芯片即可滿足要求,將采集的溫度信號(hào)反饋給主FPGA,調(diào)整功率輸出,保證治療位置溫度保持在42℃-44℃[2]。測(cè)溫電路如圖2所示。R12、C1組成低通濾波器,U2A的增益為1+R14/R13,輸出電壓U1=(1+R14/R13)Ui。通過調(diào)整R14改變?cè)鲆嬷。熱電偶需要冷端補(bǔ)償,測(cè)量熱電偶冷端溫度電壓,采用熱敏電阻實(shí)時(shí)測(cè)量冷端溫度,由于熱敏電阻阻值和溫度成指數(shù)關(guān)系,利用電橋和差動(dòng)放大電路,將熱敏電阻(Rx)作為電橋橋臂,與運(yùn)算放大器構(gòu)成電橋差動(dòng)線性補(bǔ)償電路,實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。最終的溫度值為U1-U2的電壓值。
新型微波治療儀采用DDS信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生433 MHz的信號(hào)源,同時(shí)采集測(cè)溫電路的溫度值,調(diào)整輻射強(qiáng)度。具體工作過程是,DDS系統(tǒng)通過功率放大后開始輻射,測(cè)溫電路同時(shí)實(shí)時(shí)采集輻射組織溫度,當(dāng)溫度超過設(shè)定的工作溫度范圍,模塊產(chǎn)生一個(gè)高電平,復(fù)位DDS系統(tǒng),DDS停止工作,停止輻射過程。否則繼續(xù)輻射工作。2 腫瘤熱療原理
本文編號(hào):3320968
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