一種心電圖機熱敏打印保護電路及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種心電圖機熱敏打印保護電路及方法。
【背景技術】
[0002]目前心電圖機的記錄方式有采用如下的如下記錄器:1、動圈式記錄器，2、位置反饋記錄器，3、點陣熱敏式記錄器:熱敏式記錄器是利用加熱燒結在陶瓷基片上的半導體加熱點，在遇熱顯色的熱敏紙上燙出圖形及字符的。對于點陣熱敏式記錄器都需要配置有打印頭，現有的心電圖機的打印頭工作電流過大，造成供電系統工作異常，同時長時間在大電流工作狀態下容易損壞。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提出一種心電圖機熱敏打印保護電路及方法，電路通過模擬粗調和數字精調來限制加熱電流和加熱時間，通過分段加熱限制加熱時長，以及通過檢測加熱片的溫度及流經加熱片的電流，通過自恢復保險硬件保護及調控M0S管的導通電阻，從而控制整個回路中的流經加熱片的電流，實現對前級供電系統、系統芯片及加熱片的保護。
[0004]為了實現上述目的，本發明的技術方案是:
一種心電圖機熱敏打印保護電路，包括熱敏打印加熱片、微處理器控制單元和驅動熱敏紙的步進電機，微處理器控制單元連接一個步進電機驅動電路，步進電機驅動電路輸出的驅動電壓加在步進電機驅動線圈上，所述熱敏打印加熱片具有多個加熱點電阻，微處理器控制單元的打印數據輸出至熱敏打印加熱片的邏輯控制電路，微處理器控制單元有一個模擬信號輸出端、第一模數轉換輸入端、第二模數轉換輸入端和PWM信號輸出端；PWM信號輸出端輸出加熱調寬波形信號至熱敏打印加熱片的邏輯控制電路，一個熱電偶貼附在加熱片上檢測加熱片溫度，并將加熱片溫度傳送至微處理器控制單元的第一模數轉換輸入端；其中，微處理器控制單元的模擬信號輸出端連接控制一個驅動放大電路，驅動放大電路驅動一個M0S功率管的導通程度向加熱片提供直流電源，在所述敏打印加熱片電源接地側設置有一個電流取樣電阻，取出的電流信號連接至微處理器控制單元的第二模數轉換輸入端。
[0005]方案進一步是:在直流電源與M0S功率管之間設置有一個自恢復保險裝置。
[0006]方案進一步是:所術微處理器控制單元的打印數據輸出與熱敏打印加熱片的邏輯控制電路之間設置有一個邏輯電平轉換單元，在邏輯電平轉換單元連接至熱敏打印加熱片邏輯控制電路之間設置有過壓保護電路，過壓保護電路用于防止熱敏打印加熱片高壓電源回竄至邏輯電平轉換單元。
[0007]方案進一步是:所述過壓保護電路包括限流電阻和穩壓管，限流電阻串接在在邏輯電平轉換單元連接至熱敏打印加熱片邏輯控制電路之間，在邏輯電平轉換單元與限流電阻對電源地之間連接有所述穩壓管。
[0008]方案進一步是:所述過壓保護電路包括隔直電容、電阻和二極管，隔直電容串接在在邏輯電平轉換單元連接至熱敏打印加熱片邏輯控制電路之間，電阻和二極管并聯后連接在邏輯控制電路與隔直電容連接對電源地之間，其中二極管正極與電源地連接。
[0009]方案進一步是:所述步進電機驅動電路含有一個驅動線圈電壓限位保護電路，所述電壓限位保護電路是一個由四個二極管呈全橋式整流電路連接組成的電機線圈自激保護電路，全橋式整流電路中兩個由兩個二極管串聯連接的節點分別連接電機驅動線圈的兩端，全橋式整流電路的正極輸出端連接一個限位電壓的正極，全橋式整流電路的負極輸出端連接限位電壓的負極，限位電壓的負極與步進電機驅動電路電源地連接在一起。
[0010]方案進一步是:所述微處理器控制單元的PWM信號輸出端與熱敏打印加熱片的邏輯控制電路之間設置有隔直整形電路，所述隔直整形電路包括反相器，反相器的輸入端通過一個隔直電容連接至所述微處理器控制單元的PWM信號輸出端，反相器的輸出端連接至所述邏輯控制電路。
[0011]—種心電圖機熱敏打印保護方法，是基于以上所述心電圖機熱敏打印保護電路的方法，所述保護電路包括熱敏打印加熱片、微處理器控制單元和熱敏紙步進電機驅動電路，步進電機驅動電路輸出的驅動電壓加在步進電機驅動線圈上，所述熱敏打印加熱片具有多個加熱點電阻，微處理器控制單元的打印數據輸出連接至熱敏打印加熱片的邏輯控制電路，微處理器控制單元有一個模擬信號輸出端、第一模數轉換輸入端、第二模數轉換輸入端和PWM信號輸出端，PWM信號輸出端輸出加熱調寬波形信號至熱敏打印加熱片的邏輯控制電路；一個熱電偶貼附在加熱片上檢測加熱片溫度，并將加熱片溫度傳送至微處理器控制單元的第一模數轉換輸入端；微處理器控制單元的模擬信號輸出端輸出連接控制一個驅動放大電路，驅動放大電路驅動一個M0S功率管的導通程度向加熱片提供直流電源，在所述敏打印加熱片電源接地側設置有一個電流取樣電阻，取出的電流信號連接至微處理器控制單元的第二模數轉換輸入端；
其中，在打印過程中實時采集打印加熱片溫度及打印加熱片通過的電流，并執行如下的保護措施:
當加熱片溫度大于65攝氏度時，判斷打印機是否在打印，若打印機正處于打印狀態，則停止打印，或減小加熱時間，如果溫度繼續升高則停止打印；
當檢測到電流大于額定值小于最大值時，則通過驅動放大電路，調節M0S管導通電阻，將電流控制在額定值之內。
[0012]方案進一步是:所術額定值是2A，最大值是4A。
[0013]方案進一步是:對所述熱敏打印加熱片具有多個加熱點電阻分段加熱控制，對每段使用微處理器控制單元的PWM信號通過調節占空比控制加熱。
[0014]本發明的有益效果是:采用了多種方法和電路，將其相互結合避免整機因打印工作電流過大引起系統供電異常同時也可以防止流過加熱片電流過大，加熱片溫度過高，燒毀加熱片。通過硬件電路的設置和軟件調控及管理，使得熱敏打印機的過熱保護更加可靠。
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明作一詳細描述。
【附圖說明】
[0016]圖1為保護電路結構示意框圖；
圖2為保護電路含一種保護的邏輯電平轉換單元示意框圖； 圖3為保護電路含另一種保護的邏輯電平轉換單元示意框圖；
圖4為保護電路驅動線圈電壓限位保護電路；
圖5為保護電路點陣分段加熱控制電路；
圖6為保護電路隔直整形電路。
【具體實施方式】
[0017]—種心電圖機熱敏打印保護電路，如圖1所示，保護電路包括熱敏打印機1、微處理器控制單元2，打印機中有熱敏打印加熱片101、驅動熱敏紙的步進電機102和熱敏打印加熱片的邏輯控制電路103，微處理器控制單元連接一個步進電機驅動電路3，步進電機驅動電路輸出的驅動電壓加在步進電機驅動線圈上，所述熱敏打印加熱片具有多個加熱點電阻，由于微處理器控制單元使用的是3.3伏電源，熱敏打印加熱片的邏輯控制電路使用5伏的電源；因此，如圖2和圖3所示，微處理器控制單元的打印數據輸出經一個邏輯電平轉換單元4連接至熱敏打印加熱片的邏輯控制電路，微處理器控制單元有一個模擬信號輸出端201、第一模數轉換輸入端202、第二模數轉換輸入端203和PWM信號輸出端，PWM信號輸出端輸出可調寬加熱波形信號至熱敏打印加熱片的邏輯控制電路；一個熱電偶貼附在加熱片上檢測加熱片溫度，并將加熱片溫度通過一個溫度檢測單元5傳送至微處理器控制單元的第一模數轉換輸入端；其中，微處理器控制單元的模擬信號輸出端輸出連接控制一個驅動放大電路6，驅動放大電路驅動一個M0S功率管7的導通程度向加熱片提供24伏直流電源，在所述敏打印加熱片電源接地側設置有一個電流取樣電阻8，取出的電流信號經一個放大電路9連接至微處理器控制單元的第二模數轉換輸入端。
[0018]實施例中:在直流電源與M0S功率管之間設置有一個自恢復保險裝置10，自恢復保險裝置是一種已有產品，是通過兩片不同溫度的感知金屬片實現的通斷開關，本實施例中設置的自恢復保險裝置通過的電流值是4A，大于4A時自恢復保險裝置將斷開。
[0019]實施例中:如圖2和圖3所示，在邏輯電平轉換單元連接至熱敏打印加熱片邏輯控制電路之間設置有過壓保護電路，過壓保護電路用于防止熱敏打印加熱片高壓電源回竄至邏輯電平轉換單元和微處理器控制單元；有兩種過壓保護電路:
第一種如圖2所示，所述過壓保護電路包括限流電阻10和穩壓管11，限流電阻串接在在邏輯電平轉換單元連接至熱敏打印加熱片邏輯控制電路之間，在邏輯電平轉換單元與限流電阻對電源地之間連接有所述穩壓管，實施例中電阻的阻值為1K歐姆，穩壓管的穩壓值是5伏，型號是ZMM5V1，將數據引腳的電平控制在0—5V的范圍內，對邏輯電平轉換單元進行硬件保護，防止加熱片工作異常時，24V電直接加載到數據引腳上致使芯片燒毀。
[0020]第二種如圖3所示，所述過壓保護電路包括隔直電容、電阻和二極管，隔直電容串接在在邏輯電平轉換單元連接至熱敏打印加熱片邏輯控制電路之間，電阻和二極管并聯后連接在邏輯控制電路與隔直電容連接對電源地之間，其中二極管正極與電源地連接。
[0021]實施例中:所述步進電機驅動電路含有一個驅動線圈電壓限位保護電路，如圖4所示，所述電壓限位保護電路是一個由四個二極管呈全橋式整流電路連接組成的電機線圈自激保護電路12，全橋式整流電路中兩個由兩個二極管串聯連接的節點分別連接電機驅動線圈的兩端，全橋式整流電路的正極輸出端連接一個限位電壓的正極，全橋式整流電路的負極輸出端連接限位電壓的負極，限位電壓的負極與步進電機驅動電路電源地連接在一起，實施例中的限位電壓是12伏，電機的額定電壓是10.26V，當驅動電壓高于12伏時，會經二極管與限位電壓的連通，進而對驅動電壓進行了限位。
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