基于STM32F4的交变磁场治疗系统研究

1万 · 2021-12-20 08:16

基于STM32F4的交变磁场治疗系统研究
本控制系统从交变磁疗仪设计需求开始进行分解，每个细分的设计需求均提出多种
技术解决方案，最后从中选择至少一种方案。本控制系统中做了以下工作：使用了嵌入
式实时操作系统1．t C／OS．II、设计并调试了串口屏驱动电路及程序、SPWM逆变算法程
序、AD7606的FSMC电路及程序、MOSFET驱动电路、DSl8820串口驱动电路、对射
式超声波电路、继电器触点多种保护电路等。
为了实现系统功能运用了一些基本理论，采用了SPWM理论进行逆变输出波形的
调制；运用亥姆霍兹线圈产生所需磁场空间；运用串联谐振理论来给感性负载串联电容
以减小高频输出时感性负载回路中的阻抗：运用PID算法理论提高线圈中磁感应强度的
控制精度。为了提高控制系统系能做了一些改进，提出了双极性SPWM死区算法、基
于S1M32F4实现了高品质变压变频的逆变输出、设计实现了简单有效的H桥驱动信号
互锁电路、利用对射式超声波模块解决了狭小空间内对磁疗环非接触式测距的问题。
目前交变磁场治疗仪的主要功能已经实现并处于调试的最后阶段，测试得出磁感应
强度的理论计算仿真和实测结果一致、逆变输出电压THD小于2％，说明SPWM算法
准确、电路设计无误、解决问题的措施可行、总体设计方案合理。

1万 · 2021-12-20 08:17

中医经络是一个非常复杂的系统，随着相关实验和解剖的进展，各种经络假说被提
出。北京大学杨威生等通过实验发现了低阻经络进而出了疏松结缔组织．血管．神经机能
一体化假说[16，1 7]；原林等通过利用计算机图像技术，构建了人体筋膜结缔组织的影响结
构，发现其和经络相当一致，进而提出了筋膜假说【18，”】。因此目前科技是无法全面认识
中医经络的。
‘
生物体中所有的相互作用力和化学键其实都是原子和分子周围电子云的相互叠加，
因此可以说电磁力决定着生命体的现象，电磁场的相互作用就是生**动的本质。德国
生物物理学家顾樵提出了生物体电磁辐射相当于激光器模型的理论，生物体电磁辐射具
有相干性，进而可以产生干涉效应。韩金祥根据前人的理论和实验研究，提出了生物电
磁辐射场干涉形成中医经络的假设，建立了生物体电磁辐射干涉的理论模型，比较了人
体电磁辐射干涉和经络干涉的高度一致性【20】。中医经络相关理论至今无法从西医科学得
到合理解释，探寻中医经络和磁场治疗的关系可以为中医经络的科学解释提供一个有用
的思路。
磁场疗法除了可以治疗骨质疏松症和改善人体微循环以外，还可以有效的治疗冠心
病和心率失常【21】；脉冲磁场对胫骨不愈合症状有明显的疗效【22】；利用电磁加热进行肿瘤
的热治疗效果好、方便可控∞】；特定频率和特定强度的磁场可以抑制肿瘤细胞的生长甚
至促使其死亡；可以缓解脑生理性疲劳同时提高**力【241；磁场可以对松果体形成刺激，
促使其分泌褪黑激素的分泌进而改善睡眠。

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