基于STM32F4的交變磁場(chǎng)治療系統(tǒng)研究.pdf

1、相關(guān)研究表明交變磁場(chǎng)對(duì)于人體微循環(huán)、骨質(zhì)疏松癥和人體經(jīng)絡(luò)具有很大影響。由于市場(chǎng)上沒(méi)有寬范圍無(wú)級(jí)調(diào)頻調(diào)磁感應(yīng)強(qiáng)度的交變磁場(chǎng)治療儀，我們受某醫(yī)療公司委托設(shè)計(jì)研發(fā)出符合要求的交變磁場(chǎng)治療儀的控制系統(tǒng)。本控制系統(tǒng)在參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)磁療儀產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，結(jié)合系統(tǒng)應(yīng)用需求和相關(guān)技術(shù)，最終確定了基于STM32F407的交變磁場(chǎng)治療儀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
　　本控制系統(tǒng)從交變磁療儀設(shè)計(jì)需求開(kāi)始進(jìn)行分解，每個(gè)細(xì)分的設(shè)計(jì)需求均提出多種技術(shù)解決方案，最后從中選

2、擇至少一種方案。本控制系統(tǒng)中做了以下工作:使用了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ、設(shè)計(jì)并調(diào)試了串口屏驅(qū)動(dòng)電路及程序、SPWM逆變算法程序、AD7606的FSMC電路及程序、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路、DS18B20串口驅(qū)動(dòng)電路、對(duì)射式超聲波電路、繼電器觸點(diǎn)多種保護(hù)電路等。
　　為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能運(yùn)用了一些基本理論，采用了SPWM理論進(jìn)行逆變輸出波形的調(diào)制;運(yùn)用亥姆霍茲線圈產(chǎn)生所需磁場(chǎng)空間;運(yùn)用串聯(lián)諧振理論來(lái)給感性負(fù)載串聯(lián)電容以減小高頻輸出

3、時(shí)感性負(fù)載回路中的阻抗;運(yùn)用PID算法理論提高線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的控制精度。為了提高控制系統(tǒng)系能做了一些改進(jìn)，提出了雙極性SPWM死區(qū)算法、基于STM32F4實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)變壓變頻的逆變輸出、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單有效的H橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)互鎖電路、利用對(duì)射式超聲波模塊解決了狹小空間內(nèi)對(duì)磁療環(huán)非接觸式測(cè)距的問(wèn)題。
　　目前交變磁場(chǎng)治療儀的主要功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并處于調(diào)試的最后階段，測(cè)試得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的理論計(jì)算仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果一致、逆變輸出電壓THD小于2％，