手术电极测试仪的制作方法

1.本发明医疗器械技术领域，领域尤其涉及高频手术设备附件的检测技术领域，具体为手术电极测试仪。


背景技术：

2.手术电极，或者称之为高频电刀笔，是电外科手术中较为常用的医疗器材。高频电刀笔(electrosurgical instrument)可用来进行切割、凝血、干燥或烧灼组织。因而各种电外科手术可用于进行各项手术，减少相应过程的失血。失血的减少可归因于手术部位加热组织时产生热凝固。
3.在进行切割、凝血、干燥等操作时通过按键选择不同的电控回路，每个电控回路根据功能的不同具有不同的阻值，因此在手术电极出厂之前都要进行检验，或者对使用较久的手术电极进行检测以保证其能够正常使用。
4.当前市面上对手术电极进行检测的检测仪器种类较少，基本通过两个方案来实施：
5.其一是通过电源供电检测的方法。此方法只能检测手术电极是否可以导电，无法检测出手术电极导通性能和按键接触不良问题。而且手术电极需要检测三个通路，其只能检测两个通路无法完成第三个公共通路的检测。
6.其二是通过简单的硬件电路搭建出来的检测方法。此方法可以检测手术电极大概的电阻值，但检测阻值范围误差范围很大，无法有效的与标准规定的数值进行比较以得到准确的判定结果。
7.对于上述两种方案，目前的检测设备内部均不存在校准功能，如果长时间使用不校准的话会导致更大的误差，导致检测不准确。同时设备可检测的手术电极的型号较为单一，不能适应各种型号的检测。
8.因此设计一种快速高效、具有自检功能、检测范围广的手术电极测试仪成为一种迫切的要求。


技术实现要素：

9.本发明要解决的技术问题是：提供一种快速高效、具有自检功能、检测范围广的手术电极测试仪。
10.本发明要解决的技术问题的技术方案是：手术电极测试仪，包括壳体，所述壳体内部设置有电源模块、与电源模块电气连接的控制器、与控制器电气连接的采样模块。所述壳体设置有交互面板，所述交互面板上嵌设有与控制器电气连接的测试插座、显示模块、输入模块以及公共端测试端子；所述测试插座用以连接手术电极的插头，所述公共端测试端子用以连接手术电极的电刀头；
11.测试手术电极时包括以下步骤：
12.步骤1、根据手术电极的型号，通过输入模块输入测试阈值；
13.步骤2、将手术电极的插头插入测试插座，并按下手术电极的操作按键；手术电极的操作按键按下时，控制器通过采样模块采集并计算出操作按键对应控制电路的实际电阻值；
14.步骤3、将手术电极的电刀头插入公共端测试端子，保持操作按键处于断开状态，控制器通过采样模块采集并计算出公共通路的实际电阻值；
15.步骤4、将相应的实际电阻值与对应的标准电阻值比对，如果实际电阻值与测试阈值不同，则控制器通过显示模块做出不合格的指示。
16.更好的，所述显示模块为发光二级管阵列，所述发光二级管阵列包括三行，分别为电切通路指示行、电凝通路指示行、公共通路指示行；
17.每一行包括阻值指示发光二极管、检测结果指示二极管。
18.更好的，所述输入模块为按键。
19.更好的，所述采样模块包括模数转换电路、自检切换电路和采样电路；
20.所述自检切换电路控制采样电路的输入端在自检电阻和测试插座之间切换，所述采样电路的输出端和模数转换电路电气连接，所述模数转换电路的输出端与控制器电气连接；所述自检切换电路的输入端与控制器电气连接。
21.更好的，所述模数转换电路采用adc128s022型号芯片。
22.更好的，在进行检测前，控制器控制自检切换电路将采样电路的输入端与自检电阻连接，采集自检电阻的阻值，并与预存的自检电阻的阻值比对，如果不同则说明仪器故障不能用于手术电极的检测。
23.更好的，所述显示模块为液晶显示屏。
24.更好的，所述壳体上嵌设有散热风机，所述散热风机与电源模块电气连接。
25.更好的，所述壳体内部设置有温度传感器，当检测到内部温度高于设定值时启动散热风机。
26.一种手术电极测试仪校正的方法，间隔6个月进行校准检测，检测时将直插式电阻插入测试插座，根据显示的直插式电阻的阻值确定测试仪是否准确，如果不准确则返厂校正。
27.本发明的有益效果为：
28.①
单人操作，一次插接可同时检测电刀笔通断和阻值，可有效提升工人生产效率，操作更加简单，减少净化车间使用时间，压低生产成本,节能环保。
29.②
测试阈值可调，可兼容市面所有电刀笔的检测，适用范围广。
附图说明
30.图1是本发明一种实施例的电源模块的部分电路图。
31.图2是本发明一种实施例的电源模块的部分电路图。
32.图3是本发明一种实施例的采样模块的电路图。
33.图4是本发明一种实施例的面板示意图。
34.图5是本发明一种实施例系统组成示意图。
35.图中：
36.r9、自检电阻；700、采样模块；600、公共端测试端子；500、输入模块；400、显示模
块；300、测试插座；200、控制器；100、电源模块。
具体实施方式
37.为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步的详细解释。
38.手术电极测试仪，包括壳体，在所述壳体内部设置有电源模块100、控制器200、采样模块700，其中控制器200、采样模块700设置在电路板上，电路板固定安装在壳体的内部。本实施例中壳体为立方体，内部设置空腔，为了便于操作，将壳体的一面设置成交互面板。在所述交互面板上嵌设有与控制器200电气连接的测试插座300、显示模块400、输入模块500以及公共端测试端子600。同时在壳体的操作面板上或者其他位置可以设置开关按钮等，开关按钮用以实现系统的启动。
39.所述测试插座300用以连接手术电极的插头，测试插座300设置有三个插孔，分别为电凝端子、电切端子和公共端。所述公共端测试端子600用以连接手术电极的电刀头。
40.所述显示模块400为发光二级管阵列，所述发光二级管阵列包括三行，分别为电切通路指示行、电凝通路指示行、公共通路指示行。每一行包括阻值指示发光二极管、检测结果指示二极管。同时还可以设置异常指示灯、合格指示灯、不合格指示灯。
41.或者，所述显示模块400为液晶显示屏或则触控屏。此时显示模块400和输入模块500集成在一起。
42.所述输入模块500为按键。
43.电源模块100用以将外部的交流220伏的市电转换为内部电路所需的直流电或者低压交流电。其中可以通过整流模块将交流电转换为直流电，同时电源模块还可以设置蓄电池，用以存储电能，以便在没有市电的时候使用。为了保证控制电路的正常运行，如图1和图2所示，采用稳压芯片得到控制电路各元器件所需的低压电。
44.控制器200包括微处理器以及相应的外围电路，其中微处理器采用stc8h1k08s2_tssop20型号的单片机。控制器200内部设置有存储器，存储器内部预存有的自检电阻的阻值、上次设定的测试阈值等，以便在测试同批次设备时，本次开机测试可以直接使用上次设定的数值。同时将测试阈值、自检电阻的阻值设定为iap数据，其中iap数据为掉电存储数据，以便在临时停电时保存设定的数值，以便在开机时继续使用，减少设定的时间提高检测效率。
45.采样模块700与控制器200电气连接用以实现信号的采集。所述采样模块700包括模数转换电路、自检切换电路和采样电路。所述模数转换电路采用adc128s022型号芯片。
46.stc8h1k08s2单片机作为主控芯片，采集模块700采用的高精度adc128s022型号芯片对三个通道实时的电阻值信号进行采集，并计算出精确的数值，以实现高精度的采集。
47.所述自检切换电路控制采样电路的输入端在自检电阻和测试插座300之间切换。自检切换电路和采样电路如图3所示。其中自检切换电路以继电器k为主要器件，继电器的线圈绕组与三极管串联连接，三极管的基极经过电阻与控制器200为微处理器的输出引脚电气连接。继电器的常闭触点保持空缺，不与任何器件连接，继电器的常开处理经自检电阻r9接地。在进行自检的时，控制器控制的输出引脚给出高电平使三极管导通，进而继电器的线圈绕组带电，继电器动作，继电器的公共端与常开触点连接，公共端与采样电路的输入端
连接，进而可以对自检电阻进行检测，如图3所示，继电器的公共端为继电器的1号端子。通过判断检测到的电阻是否与自检电阻的阻值相同，如果不同则说明仪器存在异常，不能在用于手术电极的检测。所述自检切换电路的输入端与控制器200电气连接，其中自检切换电路的输入端即图3中的电阻r12的自由端。
48.所述采样电路的输出端和模数转换电路电气连接，所述模数转换电路的输出端与控制器200电气连接。如图3所示，采样电路的输入端为端口p1，端口p1的两个端子连接测试插座300的中的引线端子。测试插座300的引线端子包括电切端子、电凝端子和公共端子。如果采集电切回路则端口p1连接电切端子和公共端，如果采集电凝回路则端口p1连接电凝端子和公共端。为了减少切换部件的数量，降低故障点的数量，设置三个采样模块，每个采样模块的输入端连接不同的回路，即第一个采样模块700的输入端的端口连接电切回路的端子，第二个采样模块700的输入端的端口连接电凝回路的端子，第三个采样模块700的输入端的端口连接公共端子，即输入端的一个端子与测试插座300的公共端子电气连接、另一个端子与公共端测试端子600电气连接。
49.或者设置一个采样模块，通过设置多路选择电路实现采集回路的切换。
50.其采样的原理为将电切回路等效为一个待采样电阻，待采样电阻与电阻r3串联后并接在电源的两端，即电阻r3的上端接直流电u，待采样电阻的下端连接接地端，待采样电阻与电阻r3的连接点通过电阻r6与模数转换电路的输入端连接。即通过模数转换芯片可以采集到待采样电阻与电阻r3连接的点的电压um，通过即可计算出流过待采样电阻与电阻r3的电流，将待采样电阻的电压与电流相除即可得到待采样电阻的阻值，um/((u-um)/r3)。
51.测试手术电极时包括以下步骤：
52.首先打开电源，在进行检测前，控制器200控制自检切换电路将采样电路的输入端与自检电阻连接，采集自检电阻的阻值，并与预存的自检电阻的阻值比对，如果不同则说明仪器故障不能用于手术电极的检测。
53.步骤1、根据手术电极的型号，通过输入模块500输入测试阈值。通过按键选着需要设定的通路的检测阻值。
54.如图所示，首先可以切换到调节电凝通路阈值的选项，然后通过加减按键调整通路阈值的大小，通路阈值通过点亮发光二极管来实现。如设定为50欧，则50欧对应的发光二极管点亮，或者其前部的所有发光二极管都点亮。同时将设定的阈值到控制器200的数据存储模块中。
55.依此方式依次设定电切通路的阈值、公共通路阈值。设定完成后，退出设定，显示模块400的发光二极管熄灭。电凝通路阈值、电切通路阈值、公共通路阈值为测试阈值。
56.步骤2、将手术电极的插头插入测试插座300，并按下手术电极的操作按键；手术电极的操作按键按下时，控制器200通过采样模块采集并计算出操作按键对应控制电路的实际电阻值。
57.本实施例中设置了3个采样模块700。在自检完成且无异常后，检测仪进入待机状态，当按下电凝操作按键时，采样电路的输入端口p1的两个端子之间通过电凝回路导通，进而可以采集其电压数据并计算出电阻数值，并通过发光二极管阵列显示其电阻值。
58.步骤3、将手术电极的电刀头插入公共端测试端子600，保持操作按键处于断开状态，控制器200通过采样模块采集并计算出公共通路的实际电阻值。由于采集公共端的数据
需要连接公共端测试端子600，此时公共端采集模块的输入端的两个端子分别与测试插座300的公共端、公共端测试端子600连接。
59.本步骤中采集和判定的方式与步骤2中相同。
60.步骤4、将相应的实际电阻值与对应的标准电阻值比对，如果实际电阻值与测试阈值不同，则控制器200通过显示模块400做出不合格的指示。
61.如采集电切通路的采样模块700采集出电切通路的电阻值的数值之后，与设定的电切通路阈值比对，采集的实际电阻值小于或等于设定的电切通路阈值时表示合格，如果采集的实际电阻值大于设定的电切通路阈值时表示不合格。
62.进一步的，为了便于散热，所述壳体上嵌设有散热风机，所述散热风机与电源模块电气连接。更好的，所述壳体内部设置有温度传感器，当检测到内部温度高于设定值时启动散热风机。
63.一种手术电极测试仪校正的方法，间隔6个月进行校准检测，检测时将直插式电阻插入测试插座300，根据显示的直插式电阻的阻值确定测试仪是否准确，如果不准确则返厂校正。或者将电阻的两端与测试插座300公共端与公共端测试端子600直接连接，进行公共回路的校准检测。
64.综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本发明的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本发明的权利要求范围内。