
KPM-01型低频治疗仪是一种便携式设备,旨在家庭保健治疗中使用。它的治疗原理模拟“针灸疗法”,对于治疗肩周炎、腰痛、肌肉扭伤等有一定的效果,可以缓解疼痛并促进血液循环。
该治疗仪采用紧凑的设计,由4节1.5V电池供电。它的外壳上配备有电源开关、用于调节脉冲频率的旋钮(频率范围:2~13Hz)、用于调整脉冲幅度的旋钮(最大脉冲幅度约为100V),以及用于输出连接的导线。导线端部焊有圆形电极,使用时,需将电极用不干胶带对称地粘贴在患部两侧的皮肤上。此外,治疗仪还具备延时输出电脉冲和在30分钟后自动关机的功能。
图29展示了KPM-01型低频治疗仪的电原理图。该治疗仪的核心是由3块CMOS集成电路组成的低频治疗脉冲发生及输出电路、延时输出电路以及定时自动关机电路。
低频治疗脉冲发生及输出电路主要由IC1(CD4081)、IC2(CD4069)的非门4、5、VT3、VT4、RP1、RP2、VD1、VD2、VD4~VD6和电感线圈L等组成。IC2的非门4、5和R8、R9、RP2、C3构成了自激式振荡器。调节RP2可以在2~13Hz的范围内调整治疗脉冲的频率,调节RP1可以调整脉冲的电压幅度。自激式振荡器输出的脉冲波经过RC电路(由RP1、R1、C4组成)整形放大后,送入与门1、4中。由于电路参数τ=(RP1+R1)C4远大于自激振荡器输出的脉冲宽度,该电路表现为RC微分电路。调节RP1可以改变微分脉冲的宽度,从而通过IC1③脚输出脉宽为0~3ms连续可调的脉冲信号。当IC1③脚为高电平时,VT3饱和导通;为低电平时,VT3截止。这样,在自感线圈L上就会产生幅度不超过100V、频率在2~13Hz范围内的治疗电脉冲,通过电极施加在患者病变部位,刺激神经纤维,以达到疏通经络、治疗疾病的目的。同时,IC1与门4输出的脉冲再经过与门2整形放大后驱动VT4。当IC1④脚为高电平时,VT4导通,LED指示灯亮(治疗脉冲电压幅度的高低随LED亮度变化),为低电平时,VT4截止,LED熄灭。LED同步指示治疗电脉冲的强度和频率。患者可以根据自我感觉调整脉冲幅度和频率,并设定RP1和RP2的位置。
为了避免在开机瞬间由于RP1设置在最大输出位置上导致治疗脉冲幅度过大,患者可能会突然受到刺激,电路中特别设计了开机延时电路。该电路由IC2的非门6、C1、R2~R6、VT1、VD1、VD2等组成。当电源开关关闭后,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的基极,因此VD1导通,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C1两端充电电压的上升,充电电流变小,VT1逐渐退出饱和区,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逐渐变大。开机约7秒后,C1两端电压充至接近IC2 12脚输出的高电平幅值时,VT1截止;由RP1位置决定的脉宽微分脉冲等幅输入IC1②脚,L两端输出的脉冲幅度也增加到RP1决定的幅度,延时工作过程结束。
30分钟定时自动关机电路由IC3(CD4040)、IC2内的非门1、2、3、VT2等组成。其中IC3是十二位二进制串行计数器集成电路,具有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,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进行增量计数,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。当①脚输出“0”电平时,VT2导通,IC1、IC2获得6V电压而工作;当①脚为“1”电平时,VT2截止,IC1、IC2也停止工作。当开关闭合后,C6瞬间短接,IC3 11脚(清零端)获得“1”电平,①脚(Q12)输出“0”电平,VT2导通,IC1、IC2因获得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30分钟后,IC3的①脚翻转为“1”电平状态,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。