高精度热疗灌注机温度测量系统的设计与实现

高精度热疗灌注机温度测量系统的设计与实现

第4卷O

第5期南开大学学报 (然科自学版 )caAS i inr mrtl Unuvria i a kN in ti e ca u Na t uai mi set t ae sn s

20 s07年 1 O月V . o 0 5N 4 1 9 OC 00. 2t7

文章 号编：0 6— 92 2 0 ) 507— 4457 (40 7 — 0 2 0 0

高精度疗灌热注机温测度量系统的计设与实现赵 捷，孙桂玲， 谷兆麟1 (.津天工程师范学 计院算系，天机津3 02;开.学大信技术息科学学院，津 037 0 22南2天 00 1) 要摘：绍了一种高精度热疗灌注机温度测量统系设的计及实现方法 .系统以 X介该 TR15变送 器芯为片 0核心， Pl 0铂电阻作为 度温传感，用器C 58F 6用 t0使 0 100片单机实现通道切换、 D转换 系和统误 自校正差等功/A能. 15在~ 0℃5量范测围同 内，温精度达到 _01℃. 论述的内既容可用于热灌疗机注工、肺心机等医疗 测- .+-所人 设备，可应用于 它其需精要测量确温度领的 .也域关 词键 T:;0t 0精密；温度 测量；自校正；疗灌注 机X R5 P1 0l热中图分类号：P 0 3T 2文标献识码：

A 0引

言

疗热注灌机治是癌症疗、防止细癌胞散扩和转移医的疗备设 .常组织受正热后血管扩张，流血量增加 、热散，快而肿瘤组织血的流量小、热慢，到受相同功率加热时，瘤细胞首先达到标目温度( 3℃左散在 4右肿而失)生理去能机，组织常不会则到损受伤度.微小差异对细胞的存生率影响大很，正温要求检测电路 在4￣ 40℃治疗5温度范围具有较高测温精度的文.介绍的疗灌注热机温度量测统系 1,~ 5本在 05℃范围 ,内其绝测温对度精到达± 0℃1 .,优于临床治疗求要±02℃指标。的. .r

1温度测量 统的电路系设计 由于铂阻温电传度感器 (D有)精高度定、性好、 RT稳具可行性、高寿命长优等点选用，P l0电铂阻t 0(级 )为温传度器感，t A0作 P l0感传器阻值尺和温度t有如间关系下：之 R 1 0+ 1At+t)B>0 一 O( ( ) )(1

式中：3 9 80× 1 c/ B一一 5 2 1 8/ 一 .A0 2 _0 .0× 0℃式从( )出电，阻阻值随温度的变化并非绝呈对线性关系，中存在的二次项会影响到温度测量 看铂1

式的精度 .外 Pl的分度 0较小数另 t,只0有 0 38 20Q/, .9 0℃因此传感器至热灌疗注机之间的线电阻路也会对度精温带来影度响.采用 X1度5流电变器送芯可片以很好解地决非线性和线路电阻问题 X] R 1芯5片是 TR 0温 . T 0国美B B公司生产，于温度检测系中统的温度 电流变送，器用将铂电阻可传感器 DR阻值随电温的度 T变化量转换 4成0A电流信m号，电值流仅与R D阻的变化值量关有~2,该与线T电阻无路，关而除了消从线路电产阻生的测量差误. T 0 X 1 5还R具有良好的线性偿补能功，较以地好补偿二次项，正前与正校可校后的非性线可比达 4 10: .

15X内部结构如图所1示，内集成部了精密恒流源和仪放大器 .器 RT0其因而简可化温测度量系统的电路没计，使设计出电的路加更简洁、定稳、可靠 . 在通道切换电设计路中采用了图2示的计方设案，所以少减多模路拟关开导电阻尺 通测精度量。对影的，设计方案响保是测证精量度的键技关术之.一 2所图示， 该如I多模路拟开关导的通电阻尺 C。串联在流恒源路支，以作恒看源流内阻一部分的， 不会可对TR D激励产生任何影响 .C 的导I电阻通联串在仪器放大的器输入端，与大放的器输入阻抗相比，导通电阻 R N以忽略计不 .可o设该方计案基本消除多路了收稿日期： 02— 0 5 700— 3 金项基目：国家教育部学科术技研重究点项目 (0 0 2014)者作简介：赵捷 9 7()男 1,5一，天津，副人教授，主要 从事计算机应用研究

高精度热疗灌注机温度测量系统的设计与实现

5第期赵

捷等：度精热疗 灌注机温度测 系量统的设计与实现

7 高 3模拟开关导通电阻及通各道导通电阻不带来的测量同误差外.,选取多路拟模开关要时尽能选可用导此在电阻通小、道之通间隔离度高芯片的 .图 1XRT 1内部5结构 0Fi 1 XRT1 i5e na t cuu eg . 0 nt

r s rl tr 图 2多路模 拟开电关路设计方 案 F .2i eDi n s he e ofmu ip tl nao wic i ct g sg mc t—a a l ghs th r cu

温度测i量统如系图示. 3D用三采线制连接方式 R,T以少减传感器路线电对阻测量温 度的响影 3图. R中z调为电阻零，值为 RT其的下温限度电值阻， D节调 Rz使X可 TR1 5在温度下时限输 4出A m电 0流. c为 X T0 RM R 1提供5一个模共电压，两端并 0上 0电容F,尺M.1抑制共模可噪.声。电阻值根据设计 的尺测温围范而定 调，节尺的阻。值，以改变TXR 1片 5内仪部器放器大的放大倍数. 、 N用于N对可 0芯尺。尺uu铂阻传感器 R电 D行进非线校性 .正。 C和尺、 成的滤波电路可抑制从传感器路窜回人的干场T尺。、C构扰.极管Q。40 Am电流回路主的要电传流导器件，是三 2~可将外部源电电流与 XT 0 R1的5内部耗消

格严地分开.由外于接极三管位于反馈路中，回其参数应留有一定余的量，常求要：co低于不4 不通 eV 5V,低于 4,一 8mw 0,OP 0当源电压低电于3时，6V耗功要求降低一些可 .在精度要求太高不的情况，下也可以去三掉极 Q管 . 尺、 u尺。尺的取值要根需据度温测范围进量行计算， z尺、 其Ⅲ算计法方如下： R z一1 85 0 . 5Q是在测温下限1℃5时R T的电值阻. D尺二：。 兰一一73尺。 2 2 Q一 . 2妄一48f 992 . K嘉

.K 8Q 6

式：中 1 . 4是 Q R R1 2一 6 DT测在温上限下与限的中值间 .3 52时C的电值；阻z . 10Q是 RR一1 49 TD在测温 …… 此处隐藏：3752字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……