高频透热治疗机智能测控系统

　　高频透热治疗机有一组能产生热效应的特殊频段，可穿透皮肤，直达深骨组织，产生热效应，让深部组织血管扩张，改善组织的营养代谢，对正常细胞有调节作用，对异常细胞有恢复功能。高频透热治疗机是通过高频磁场进行工作的，高频磁场是通过一个LC回路进行发射的，欲使治疗机达到应有的治疗效果，必须使LC回路工作在谐振点，目前大多采用人工调节旋钮的方法使LC回路工作在谐振点。治疗时外部的分布参数是经常改变的，这会使LC回路偏离谐振点，需要反复的手工调节，使得治疗机的使用不够方便，并且手工调节不够精确，很难达到应有的治疗效果。利用计算机技术，较好地解决了以上这些问题。

　　测控系统的原理和功能

　　该测控系统(见图1)的参据量是一个常值，即LC回路达到谐振点时可变电容对应的几何位置，故本系统也是一个调节器。但由于扰动的影响，被控量会偏离参据量而出现偏差，测控系统便根据偏差产生控制作用，以克服扰动的影响，使被控量恢复到给定的常值。

　　硬件设计

　　系统的硬件原理如图2所示。其中控制部件采用了美国ATMEL 公司内置 4KB EEPROM 的 AT89C51 单片机，从而不用外接程序存储单元，减少了硬件电路的设计工作量，也提高了测控系统的可靠性。AT89C51单片机与Intel的87C51单片机功能和引脚完全兼容，但其内部的程序存储器可进行快速电擦除(10ms)，因此方便快速。另外AT89C51的价格也比87C51低得多。

　　根据电磁共振原理，当发射电路工作在谐振点时，其发射的磁场的强度最高，传感器是利用变压器耦合原理，将发射线圈上的电压降压耦合到变压器二次侧，从而将强电变成了弱电，便于单片机系统进行处理。耦合过来的电流是交流电，必须对其进行整流滤波，本系统采用的是二极管和电容串联构成的整流滤波电路。

　　治疗机发射的磁场的功率比传感器提取信号的功率要大得多，信号本身就置于高频大功率电磁场中，因此信号中存在很大的噪声，难以用滤波电路进行滤波，系统采用的是光电耦合的原理，隔离了高频电磁场对信号的干扰。光电耦合单元是由晶体管输出型光电耦合器构成，晶体管输出型光电耦合器的受光器是光电晶体管，光电晶体管除了没有使用基极，跟普通晶体管一样，取代基极电流的是光作为晶体管的输入，当光电耦合器的发光二极管发光时(即通过信号电流时)，光电晶体管受光的影响在集电极-基极间和集电极—发射极间会有电流流过，这两个电流基本上受光的照度控制，系统用集电极—发射极间的电流作为输出电流。经实验论证，光耦的输入与输出在一定的范围内呈线性关系，即当治疗机的发射电路工作在谐振点时，光电晶体管集电极—发射极间的电压最大。