一种超声刀刀杆振幅控制装置的利记博彩app

本实用新型涉及一种控制装置，具体说是一种超声刀刀杆振幅控制装置。
背景技术：
：超声刀在外科手术中得到越来越广泛的应用，根据具体器械的构造和工作原理，超声刀可以在切割组织的同时进行凝血，其工作过程中没有电流通过人体，组织焦痂小，从而对患者的损伤小。超声刀可以被用于开放式外科手术、腹腔镜或内窥镜外科手术(包括机器人辅助的手术)。超声刀一般包括超声刀主机、驱动柄、刀头以及控制开关，刀头由手柄、刀杆和刀尖组成。超声刀工作时，超声刀主机控制刀头的刀杆和刀尖进行高频率往复运动来产生止血和切割的效果。在实际使用中，刀头随着负载的变化振幅也在不断的变化从而导致切割的效率降低，严重影响使用效果。技术实现要素：本实用新型就是为了解决现有超声刀刀杆的振幅随负载变化而导致切割效率低的技术问题，提供一种能够精确控制超声刀刀杆恒定振幅振动的超声刀刀杆振幅控制装置。本实用新型的技术方案是，提供一种超声刀刀杆振幅控制装置，包括FPGA模块、DAC模块、ADC模块、放大电路模块、电流监测模块、电源模块、时钟模块和输出接口模块，DAC模块与FPGA模块连接，ADC模块与FPGA模块连接，放大电路模块的输入端与DAC模块连接，输出接口模块与放大电路模块的输出端连接，电流监测模块的输入端与放大电路模块的输出端连接，电流监测模块的输出端与ADC模块连接。优选地，FPGA模块设有ADC数据接收单元、数据处理单元、双口RAM单元、FFT运算单元、电流有效值计算比较单元、信号幅值设定单元、采集控制单元、电流有效值计算单元、信号输出单元和电流预设值单元，数据处理单元与ADC数据接收单元连接，双口RAM单元与数据处理单元连接，FFT运算单元与双口RAM单元连接，电流有效值计算单元与FFT运算单元连接，电流有效值计算比较单元与电流有效值计算单元连接，信号幅值设定单元与电流有效值计算比较单元连接；信号输出单元与信号幅值设定单元连接，电流预设值单元与电流有效值计算比较单元连接；ADC数据接收单元与ADC模块的输出端连接，信号输出单元的输出端与DAC模块的输入端连接。本实用新型的有益效果是，应用FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)的技术、数字信号处理技术、高精度ADC技术，本实用新型能够控制输出给驱动柄的电流信号恒定，确保超声刀刀头振幅恒定振动，从而提高了切割的精度和效率。本实用新型进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。附图说明图1是本实用新型的原理框图；图2是FPGA模块的原理框图；图3是超声刀等效电路模型；图4是超声刀等效机电模型。图中符号说明：1.FPGA模块；2.DAC模块；3.ADC模块；4.放大电路模块；5.电流监测模块；6.电源模块；7.时钟模块；8.输出接口模块；9.ADC数据接收单元；10.数据处理单元；11.双口RAM单元；12.FFT运算单元；13.电流有效值计算比较单元；14.信号幅值设定单元；15.采集控制单元；16.电流有效值计算单元；17.信号输出单元；18.电流预设值单元。具体实施方式以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，超声刀刀杆振幅控制装置包括FPGA模块1、DAC模块2、ADC模块3、放大电路模块4、电流监测模块5、电源模块6、时钟模块7和输出接口模块8，DAC模块2与FPGA模块1连接，ADC模块3与FPGA模块1连接。放大电路模块4的输入端与DAC模块2连接，放大电路模块4的输出端分两路，一路与输出接口模块8连接，另一路与电流监测模块5的输入端连接。电流监测模块5的输出端与ADC模块3连接。电源模块6与FPGA模块1连接，时钟模块7与FPGA模块1连接。电源模块6同时也给时钟模块7、DAC模块2、ADC模块3、放大电路模块4、电流监测模块5、输出接口模块8供电。FPGA模块1预设额定电流输出额定值，在FPGA模块1的控制下，放大电路模块4输出的电信号通过输出接口模块8发送给超声刀的驱动柄，从而使电能转换成机械能。电流监测模块5用于采集放大电路模块4输出的电流信号大小，采集到的电流信号经过ADC模块3转换成数字信号反馈给FPGA模块1。FPGA模块1对反馈的电流大小与预设电流额定值进行比较，来调整放大电路模块4输出电信号的大小。当反馈的电流小于电流额定值时，FPGA模块1提高输出信号的幅值。当反馈的电流大于电流额定值时，FPGA模块1降低输出信号的幅值。如图2所示，FPGA模块1设有ADC数据接收单元9、数据处理单元10、双口RAM单元11、FFT运算单元12、电流有效值计算比较单元13、信号幅值设定单元14、采集控制单元15、电流有效值计算单元16、信号输出单元17和电流预设值单元18，数据处理单元10与ADC数据接收单元9连接，双口RAM单元11与数据处理单元10连接，FFT运算单元12与双口RAM单元11连接，电流有效值计算单元16与FFT运算单元12连接，电流有效值计算比较单元13与电流有效值计算单元16连接，信号幅值设定单元14与电流有效值计算比较单元13连接，信号输出单元17与信号幅值设定单元14连接。电流预设值单元18与电流有效值计算比较单元13连接。采集控制单元15用于控制ADC数据接收单元9、数据处理单元10工作。ADC数据接收单元9用于接收ADC模块3发送的电流信号。信号输出单元17的输出端与DAC模块2的输入端连接。数据处理单元10对ADC模块3发送的电流反馈信号进行噪音过滤，取得高质量的反馈电流信号。经过噪音过滤后的反馈电流信号被FFT运算单元12进行快速傅立叶变换，然后再由电流有效值计算单元16计算出电流有效值。通过电流有效值计算比较单元13将电流有效值与电流预设值单元18设定的电流额定值比较，当电流有效值小于电流额定值时由信号幅值设定单元14提高输出信号的幅值，当电流有效值大于电流额定值时由信号幅值设定单元14降低输出信号的幅值，并通过信号输出单元17输出要求的信号。如图3和4所示，根据机电等效理论以及结合超声刀的等效电路模型，可以将超声刀等效成一个二端口网络模型，其中Ur、Ir表示超声刀的输入电压和电流，Uz、Iz表示机械端的振幅、振速的等效电压和电流，Rz为机械的等效阻抗。Z参数方程可表示为：Ur·Uz·=ZIr·Iz·---(1)]]>Uz＝Rz×Iz(2)当超声刀处于谐振状态时，将上述公式(1)和(2)联合计算得：|Iz·|=α|Ir·|---(3)]]>公式(3)中的α为常数，与超声刀的固定参数有关。超声刀在谐振时，振幅A定义为：A=22∫0πωs|Iz·|sin(ωst)dt---(4)]]>公式(4)中ωs为谐振角频率，由以上各式进而得到：A=42α|Ir·|---(5)]]>由公式(5)可知，当超声刀的电流有效值即恒定时，超声刀的工作振幅就恒定，因此只要控制超声刀的电流有效值为恒定值，就能控制超声刀刀头以恒定振幅振动。以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3