CN108364455A

CN108364455A - 医疗远程监控系统的信号补偿电路

Info

Publication number: CN108364455A
Application number: CN201810142663.5A
Authority: CN
Inventors: 许少辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Shanghai Kedu Healthcare Tech Co ltd
Priority date: 2018-02-11
Filing date: 2018-02-11
Publication date: 2018-08-03
Anticipated expiration: 2038-02-11
Also published as: CN108364455B

Abstract

本发明公开了医疗远程监控系统的信号补偿电路，包括抗干扰电路、补偿电路和差分输出电路，抗干扰电路接收医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号,同时运用二极管D4、三极管Q1和稳压管Z1以及晶闸管VTL1组成复合电路滤除干扰信号，最后经电阻R5、电阻R6、电容C7和电感L2、L3、电容C8组成的选频、滤波电路处理输出单一频率的稳定信号，之后进入差分输出电路内输出，其中补偿电路为抗干扰电路提供稳定的电源，补偿抗干扰电路抑制干扰信号的非线性，同时补偿电路为差分输出电路的输出信号提供补偿信号，进一步补偿信号传输过程中的衰减量,有效地稳定了医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号，同时采用补偿的方法信号克服了信号衰减现象。

Description

医疗远程监控系统的信号补偿电路

技术领域

本发明涉及医疗远程监控技术领域，特别是涉及医疗远程监控系统的信号补偿电路。

背景技术

随着科技的发展，现代的医学水平也进入一个新的领域，大型的医疗设备的引进使得现代医学更是跨进新的舞台。先进的医疗设备是一所医院现代化程度的重要标志,也是医学技术水平不断提高的基本条件。大型医疗设备远程监控系统的复杂性决定了，人根本不可能进行实时监控，这样不仅会浪费大量人力资源，同时不容易提前预警，而采用远程监控方案，可以方便的对分布的医疗设备进行集群化管理，提前预警等。

现在的医疗远程监控系统数据传输较为繁多，再加上在医院内有各种的移动设备信号的干扰，信号在传输中会出现各种干扰信号，也会出现衰减现象，因此需要稳定信号同时采用补偿信号的方法克服信号在传输中因各种消耗造成的信号衰减现象。

所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供医疗远程监控系统的信号补偿电路，具有构思巧妙、人性化设计的特性，有效地稳定了医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号，同时采用补偿的方法信号克服了信号衰减现象。

其解决的技术方案是，医疗远程监控系统的信号补偿电路，包括抗干扰电路、补偿电路和差分输出电路，其特征在于，所述抗干扰电路接收医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号，经电感L1、瞬态抑制二极管D1和二极管D2、D3组成的瞬态抑制电路对瞬间脉冲信号抑制，防止瞬间脉冲信号损坏电路，同时运用二极管D4、三极管Q1和稳压管Z1以及晶闸管VTL1组成复合电路滤除干扰信号，最后经电阻R5、电阻R6、电容C7和电感L2、L3、电容C8组成的选频滤波电路处理输出稳定信号，所述差分输出电路接收抗干扰电路输出信号，运用运放器AR1、运放器AR2和运放器AR3组成差分电路进行差动平衡放大处理输出，其中补偿电路为抗干扰电路提供电源，同时补偿电路为差分输出电路的输出信号提供补偿信号；

所述补偿电路包括运放器AR4，运放器AR4的反相输入端通过电阻R21连接地，运放器AR4的同相输入端分别连接电阻R22的一端、二极管D6的正极、电阻R19的一端，电阻R19的另一端分别连接电阻R18的一端、二极管D5的正极，电阻R18的另一端连接电源+10V，二极管D5的负极连接地，二极管D6的负极连接电位器RW2的可调端，电位器RW2的右端连接地，电位器RW2的左端连接差分输出电路的输出信号，电阻R22的另一端分别连接运放器AR4的输出端、电感L4的一端，电感L4的另一端为补偿电路的输出信号和补偿信号的叠加。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1，抗干扰电路接收医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号,经电感L1、瞬态抑制二极管D1和二极管D2、D3组成的瞬态抑制电路对瞬间脉冲信号抑制，防止瞬间脉冲信号损坏电路、避免各信号间受到干扰，同时运用二极管D4、三极管Q1和稳压管Z1以及晶闸管VTL1组成复合电路滤除干扰信号，最后经电阻R5、电阻R6、电容C7和电感L2、L3、电容C8组成的选频、滤波电路处理输出单一频率的稳定信号，之后进入差分输出电路中，运用运放器AR1、运放器AR2和运放器AR3组成差分电路进行差动平衡放大处理输出，其中补偿电路为抗干扰电路提供稳定的电源，补偿抗干扰电路抑制干扰信号的非线性，同时补偿电路为差分输出电路的输出信号提供补偿信号，进一步补偿信号传输过程中的衰减量, 有效地稳定了医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号，同时采用补偿的方法信号克服了信号衰减现象。

2，所述差分输出电路用于对经抗干扰电路输出的信号进行差动平衡放大处理，使单一频率的稳定信号不受温漂及共模干扰的影响进行放大，其中运放器AR1、运放器AR2构成差动放大器，电路结构对称，除了具有高输入阻抗外，还具有很高的共模抑制性能，运放器AR1的输出电压=（1+电阻R15 /电位器RW1）乘于运放器AR1的同相输入端，运放器AR2的输出电压=（1+电阻R14 /电位器RW1）乘于运放器AR2的同相输入端-运放器AR2的同相输入端），之后运放器AR1的输出电压连接到运放器AR4的同相输入端，运放器AR2的输出电压及运放器AR4输出的补偿信号耦合到运放器AR3的反相输入端，运放器AR3的输出端为差分输出电路的输出信号和补偿信号的叠加，以此克服信号在传输中因各种消耗造成的信号衰减现象。

附图说明

图1为本发明医疗远程监控系统的信号补偿电路的模块图。

图2为本发明医疗远程监控系统的信号补偿电路的原理图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

实施例一，医疗远程监控系统的信号补偿电路，包括抗干扰电路、补偿电路和差分输出电路，所述抗干扰电路接收医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号(包括相应传感器采集的脉搏、血压、心率等人体生理信息，传感器具体采集过程为现有技术，在此不再详述)，经电感L1、瞬态抑制二极管D1和二极管D2、D3组成的瞬态抑制电路对瞬间脉冲信号抑制，防止瞬间脉冲信号损坏电路、避免各信号间受到干扰，同时运用二极管D4、三极管Q1和稳压管Z1以及晶闸管VTL1组成复合电路滤除干扰信号（具体的二极管D4、三极管Q1组成干扰噪声耦合电路，稳压管Z1以及晶闸管VTL1组成干扰噪声触发电路，电阻R4、电容C3、C4、C5组成干扰噪声泄放电路），最后经电阻R5、电阻R6、电容C7和电感L2、L3、电容C8组成的选频、滤波电路处理输出单一频率的稳定信号，之后进入差分输出电路中，运用运放器AR1、运放器AR2和运放器AR3组成差分电路进行差动平衡放大处理输出，其中补偿电路为抗干扰电路提供稳定的电源，补偿抗干扰电路抑制干扰信号的非线性，同时补偿电路为差分输出电路的输出信号提供补偿信号，进一步补偿信号传输过程中的衰减量；

所述补偿电路一方面为抗干扰电路提供稳定的电源，使干扰噪声完全泄放至大地，另一方面为差分输出电路的输出信号提供补偿信号，进一步补偿信号传输过程中的衰减量，运放器AR4的反相输入端通过电阻R21连接地，运放器AR4的同相输入端由电阻R18、二极管D5组成的稳压电路和二极管D6电位器RW1采集的差分输出电路输出信号耦合提供，经运放器AR4为比例放大后经电感L1滤波后输出，其中电阻R22为反馈电阻，调节电阻R22的阻值可调节比例放大的倍数，即补偿信号的幅度，运放器AR4的反相输入端通过电阻R21连接地，运放器AR4的同相输入端分别连接电阻R22的一端、二极管D6的正极、电阻R19的一端，电阻R19的另一端分别连接电阻R18的一端、二极管D5的正极，电阻R18的另一端连接电源+10V，二极管D5的负极连接地，二极管D6的负极连接电位器RW2的可调端，电位器RW2的右端连接地，电位器RW2的左端连接差分输出电路的输出信号，电阻R22的另一端分别连接运放器AR4的输出端、电感L4的一端，电感L4的另一端为补偿电路的输出信号。

实施例二，在实施例一的基础上，所述差分输出电路用于对经抗干扰电路输出的信号进行差动平衡放大处理，使单一频率的稳定信号不受温漂及共模干扰的影响进行放大，包括运用运放器AR1、运放器AR2和运放器AR3，其中运放器AR1、运放器AR2构成差动放大器，电路结构对称，除了具有高输入阻抗外，还具有很高的共模抑制性能，运放器AR1的反相输入端通过电阻R12连接抗干扰电路的输出信号，运放器AR2的同相输入端通过电阻R11连接抗干扰电路的输出信号，运放器AR1的同相输入端分别连接电阻R15的一端、电位器RW1的下端，电阻R15的另一端分别连接运放器AR1的输出端、电阻R16的一端，电阻R16的另一端分别连接运放器AR3的同相输入端、电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接地，运放器AR2的反相输入端分别连接电阻R14的一端、电位器RW1的上端和可调端，电阻R14的另一端分别连接运放器AR2的输出端、电阻R13的一端，运放器AR1的输出电压=（1+电阻R15 /电位器RW1）乘于运放器AR1的同相输入端，运放器AR2的输出电压=（1+电阻R14 /电位器RW1）乘于运放器AR2的同相输入端-运放器AR2的同相输入端），之后运放器AR1的输出电压连接到运放器AR4的同相输入端，运放器AR2的输出电压及运放器AR4输出的补偿信号耦合到运放器AR3的反相输入端，运放器AR3的输出端为差分输出电路的输出信号（运放器AR1的输出电压和运放器AR2的输出电压的差值）和补偿信号的叠加，以此克服信号在传输中因各种消耗造成的信号衰减现象。

实施三，在实施例一的基础上，所述抗干扰电路将医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号经瞬态抑制、干扰噪声耦合和干扰噪声泄放、选频、滤波处理后输出单一频率的稳定信号，包括电感L1，电感L1、瞬态抑制二极管D1和二极管D2、D3组成的瞬态抑制电路对瞬间脉冲信号抑制，防止瞬间脉冲信号损坏电路、避免各信号间受到干扰，电容C1、二极管D4、三极管Q1、电阻R1、电阻R2组成干扰噪声耦合电路，将信号传输过程中的干扰噪声放大，加到晶闸管VTL1的阳极，晶闸管VTL1控制极电压由稳压管Z1串联电阻R3、电容C2组成的RC电路提供，改变任一值，可改变噪声泄放的启动电压值，即加到晶闸管VTL1的阳极电压值，晶闸管VTL1的阳极电压高于控制极电压时，晶闸管VTL1快速导通，阻值忽略不计，干扰噪声经电阻R4加到电容C3、C4、C5上，将干扰噪声迅速泄放到大地，最后经电阻R5、电阻R6、电容C7组成的选频电路筛选出与信号传输通道内的信号频率一致的信号向后级电路传输，高于或低于临界值的高频分量或低频分量被阻隔、衰减，电感L2、L3、电容C8组成的低通滤波电路进一步过滤，输出单一频率的稳定信号，电感L1的左端和瞬态抑制二极管D1的负极连接医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号，电感L1的右端分别连接二极管D2的负极、二极管D3的正极、电阻R5的一端、电阻R1的一端、二极管D4的负极、接地电容C1的一端，二极管D2的正极连接地，二极管D3的负极连接补偿电路的输出信号，电阻R5的另一端分别连接接地电阻R6的一端、接地电容C7的一端、电感L2的一端，电感L2的另一端分别连接接地电容C8的一端、电感L3的一端，电感L3的另一端为抗干扰电路的输出信号，二极管D4的正极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极分别连接电阻R1的另一端、电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接补偿电路的输出信号，三极管Q1的发射极分别连接稳压管Z1的正极、晶闸管VTL1的阳极，晶闸管VTL1的控制极分别连接接地电阻R3的一端、接地电容C2的一端，晶闸管VTL1的阴极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电容C3、C4、C5的一端，电容C3、C4、C5的另一端均连接大地。

本发明具体使用时，医疗远程监控系统的信号补偿电路，包括抗干扰电路、补偿电路和差分输出电路，所述抗干扰电路接收医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号经电感L1、瞬态抑制二极管D1和二极管D2、D3组成的瞬态抑制电路对瞬间脉冲信号抑制，防止瞬间脉冲信号损坏电路、避免各信号间受到干扰，同时运用二极管D4、三极管Q1和稳压管Z1以及晶闸管VTL1组成复合电路滤除干扰信号最后经电阻R5、电阻R6、电容C7和电感L2、L3、电容C8组成的选频、滤波电路处理输出单一频率的稳定信号，之后进入差分输出电路中，运用运放器AR1、运放器AR2和运放器AR3组成差分电路进行差动平衡放大处理输出，其中补偿电路为抗干扰电路提供稳定的电源，补偿抗干扰电路抑制干扰信号的非线性，同时补偿电路为差分输出电路的输出信号提供补偿信号，进一步补偿信号传输过程中的衰减量；

所述补偿电路一方面为抗干扰电路提供稳定的电源，使干扰噪声完全泄放至大地，另一方面为差分输出电路的输出信号提供补偿信号，进一步补偿信号传输过程中的衰减量，运放器AR4的反相输入端通过电阻R21连接地，运放器AR4的同相输入端由电阻R18、二极管D5组成的稳压电路和二极管D6电位器RW1采集的差分输出电路输出信号耦合提供，经运放器AR4为比例放大后经电感L1滤波后输出，其中电阻R22为反馈电阻，调节电阻R22的阻值可调节比例放大的倍数，即补偿信号的幅度，所述差分输出电路用于对经抗干扰电路输出的信号进行差动平衡放大处理，使单一频率的稳定信号不受温漂及共模干扰的影响进行放大，其中运放器AR1、运放器AR2构成差动放大器，电路结构对称，除了具有高输入阻抗外，还具有很高的共模抑制性能，运放器AR1的输出电压=（1+电阻R15 /电位器RW1）乘于运放器AR1的同相输入端，运放器AR2的输出电压=（1+电阻R14 /电位器RW1）乘于运放器AR2的同相输入端-运放器AR2的同相输入端），之后运放器AR1的输出电压连接到运放器AR4的同相输入端，运放器AR2的输出电压及运放器AR4输出的补偿信号耦合到运放器AR3的反相输入端，运放器AR3的输出端为差分输出电路的输出信号和补偿信号的叠加，以此克服信号在传输中因各种消耗造成的信号衰减现象，所述抗干扰电路将医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号经瞬态抑制、干扰噪声耦合和干扰噪声泄放、选频、滤波处理后输出单一频率的稳定信号，包括电感L1，电感L1、瞬态抑制二极管D1和二极管D2、D3组成的瞬态抑制电路对瞬间脉冲信号抑制，防止瞬间脉冲信号损坏电路、避免各信号间受到干扰，电容C1、二极管D4、三极管Q1、电阻R1、电阻R2组成干扰噪声耦合电路，将信号传输过程中的干扰噪声放大，加到晶闸管VTL1的阳极，晶闸管VTL1控制极电压由稳压管Z1串联电阻R3、电容C2组成的RC电路提供，改变任一值，可改变噪声泄放的启动电压值，即加到晶闸管VTL1的阳极电压值，晶闸管VTL1的阳极电压高于控制极电压时，晶闸管VTL1快速导通，阻值忽略不计，干扰噪声经电阻R4加到电容C3、C4、C5上，将干扰噪声迅速泄放到大地，最后经电阻R5、电阻R6、电容C7组成的选频电路筛选出与信号传输通道内的信号频率一致的信号向后级电路传输，高于或低于临界值的高频分量或低频分量被阻隔、衰减，电感L2、L3、电容C8组成的低通滤波电路进一步过滤，输出单一频率的稳定信号。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims

1.医疗远程监控系统的信号补偿电路，包括抗干扰电路、补偿电路和差分输出电路，其特征在于，所述抗干扰电路接收医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号，经电感L1、瞬态抑制二极管D1和二极管D2、D3组成的瞬态抑制电路对瞬间脉冲信号抑制，防止瞬间脉冲信号损坏电路，同时运用二极管D4、三极管Q1和稳压管Z1以及晶闸管VTL1组成复合电路滤除干扰信号，最后经电阻R5、电阻R6、电容C7和电感L2、L3、电容C8组成的选频滤波电路处理输出稳定信号，所述差分输出电路接收抗干扰电路输出信号，运用运放器AR1、运放器AR2和运放器AR3组成差分电路进行差动平衡放大处理输出，其中补偿电路为抗干扰电路提供电源，同时补偿电路为差分输出电路的输出信号提供补偿信号；

所述补偿电路包括运放器AR4，运放器AR4的反相输入端通过电阻R21连接地，运放器AR4的同相输入端分别连接电阻R22的一端、二极管D6的正极、电阻R19的一端，电阻R19的另一端分别连接电阻R18的一端、二极管D5的正极，电阻R18的另一端连接电源+10V，二极管D5的负极连接地，二极管D6的负极连接电位器RW2的可调端，电位器RW2的右端连接地，电位器RW2的左端连接差分输出电路的输出信号，电阻R22的另一端分别连接运放器AR4的输出端、电感L4的一端，电感L4的另一端为补偿电路的输出信号。

2.如权利要求1所述的医疗远程监控系统的信号补偿电路，其特征在于，所述差分输出电路包括运用运放器AR1、运放器AR2和运放器AR3，运放器AR1的同相输入端通过电阻R12连接地，运放器AR2的同相输入端通过电阻R11连接抗干扰电路的输出信号，运放器AR1的反相输入端分别连接电阻R15的一端、电位器RW1的下端，电阻R15的另一端分别连接运放器AR1的输出端、电阻R16的一端，电阻R16的另一端分别连接运放器AR3的同相输入端、电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接地，运放器AR2的反相输入端分别连接电阻R14的一端、电位器RW1的上端和可调端，电阻R14的另一端分别连接运放器AR2的输出端、电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接运放器AR3的反相输入端、补偿电路的输出信号，运放器AR3的输出端为差分输出电路的输出信号和补偿信号的叠加。

3.如权利要求1所述的医疗远程监控系统的信号补偿电路，其特征在于，所述抗干扰电路包括电感L1，电感L1的左端和瞬态抑制二极管D1的负极连接医疗远程监控系统中信号传输通道内的信号，电感L1的右端分别连接二极管D2的负极、二极管D3的正极、电阻R5的一端、电阻R1的一端、二极管D4的负极、接地电容C1的一端，二极管D2的正极连接地，二极管D3的负极连接补偿电路的输出信号，电阻R5的另一端分别连接接地电阻R6的一端、接地电容C7的一端、电感L2的一端，电感L2的另一端分别连接接地电容C8的一端、电感L3的一端，电感L3的另一端为抗干扰电路的输出信号，二极管D4的正极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极分别连接电阻R1的另一端、电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接补偿电路的输出信号，三极管Q1的发射极分别连接稳压管Z1的正极、晶闸管VTL1的阳极，晶闸管VTL1的控制极分别连接接地电阻R3的一端、接地电容C2的一端，晶闸管VTL1的阴极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电容C3、C4、C5的一端，电容C3、C4、C5的另一端均连接大地。