微波热疗机是治疗骨肿瘤的新型仪器

www.hnjkw.net 2013-05-04 作者:佚名  来源:互联网 浏览次数:

  导读:置入式微波治疗骨肿瘤是近几年来开展的新项目,由于需要准确的测温技术,所以对于温度监测系统提出了较高的要求,半导体热敏电阻具有很高的灵敏度和很好的测量精度,因而得到了广泛的应用,而置入式微波治疗骨肿瘤中,由于使用环境的特殊性,用热敏电阻制成的测温针极易损坏,经常需要更换传感器.而半导体热敏电阻的非线性以及其材料系数离散性给更换工作带来了麻烦.我们试图找到一种方法,通过简单的硬件电路调节,以使不同材料系数的半导体热敏电阻能互换.

  1 补偿原理及电路设计

  电路采用双积分型A/D转换实现线性化输出[1,2] ,使温度传感器输出与温度T成正比.

  1.1 补偿原理 电路如Fig1所示.

  1.2 电路设计 如Fig2所示,A1 运算放大器构成温度/频率转换电路,LM331构成频率/电压转换电路,它可转换频率范围为1~10kHz,改变Rw1 可改变转换系数,在这里我们取转换系数K3 =-1V/kHz,运算放大器A2 ,A3 ,A4 及精密基准电压源TL431构成了等式V2 =K3 /K2 -(K1 /K2 )×U1 ,Fig1中所示U2 =2.5×(1+R

  w3 /10)-U1 ×(1+Rw2 /3),调节Rw3 ,Rw2 可使2.5×Rw2 /10=K3 /K2 ,Rw2 /3=K1 /K2 ,该电路在温度测量范围内实测U1 值在3~4V之间,U2 值在10~12V之间,为符合A/D转换MC14433的要求,将U2 的值降为原来的1/6,再接入输入端,因此A/D输出的数值除以6就是实际数值(Fig2).

  2 结果

  将传感器接入电路并放入水槽中,用标准温度计测量水温,分别改变温度为30℃,45℃和60℃并调节W2 ,W3 使其读数正确,反复微调几次,即可获得较好的线性(Tab1).实验说明了该电路较好地解决了不同材料系数的半导体热敏电阻传感器的互换性问题,同时也解决了热敏电阻的非线性问题,该电路存在的主要缺陷则是调节W2 ,W3 时不能完全精确等于K3 /K2 ,K1 /K2 ,这给测量带来了一定的误差.

(责任编辑:李炬)