技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁生物效應(yīng)研究領(lǐng)域，尤其涉及一種頻段可調(diào)的電磁發(fā)生裝置。

背景技術(shù)

電磁場(chǎng)生物效應(yīng)是生物磁學(xué)的重要分支，也是目前生物物理學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。過(guò)去幾十年內(nèi)國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量基礎(chǔ)和臨床研究。眾多實(shí)驗(yàn)表明，電磁場(chǎng)能夠防治骨質(zhì)疏松，促進(jìn)骨折愈合，對(duì)生物體神經(jīng)系統(tǒng)、微循環(huán)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等也有明顯的生物學(xué)效應(yīng)。電磁場(chǎng)的生物效應(yīng)受電磁場(chǎng)參數(shù)、暴露時(shí)間、暴露部位等諸多參數(shù)的影響，特別是電磁場(chǎng)生物效應(yīng)存在明顯的“頻率窗口”效應(yīng)。

眾多專利研究中(治療骨質(zhì)疏松的特定低頻脈沖電磁儀，專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N200720079911；一種低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201110423033；低強(qiáng)度脈沖磁場(chǎng)治療儀：CN02224739)，實(shí)驗(yàn)者所使用的磁場(chǎng)發(fā)生裝置各種各樣，對(duì)磁場(chǎng)參數(shù)也只是做了一些粗略的描述，文獻(xiàn)報(bào)道中具有生物效應(yīng)的低頻電磁場(chǎng)(<300Hz)的頻率一般指的是其脈沖信號(hào)的重復(fù)周期，眾多研究脈沖電磁場(chǎng)生物效應(yīng)的專利以及專著中，脈沖電磁場(chǎng)時(shí)域的重復(fù)周期一般各不一致，眾多研究者所確定的頻率窗口主要依據(jù)眾多隨機(jī)實(shí)驗(yàn)，因而從脈沖電磁場(chǎng)時(shí)域的重復(fù)周期這一角度來(lái)確定其生物效應(yīng)的頻率窗口具有盲目性和難操作性，從而導(dǎo)致了許多實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的不一致性和低可重復(fù)性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種頻段可調(diào)的電磁發(fā)生裝置，

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種頻段可調(diào)的電磁產(chǎn)生方法，包括以下步驟：

1)、產(chǎn)生頻率為20Hz～20KHz的頻譜分布平坦的白噪聲信號(hào)，并對(duì)白噪聲信號(hào)進(jìn)行處理，消除基準(zhǔn)直流分壓，得到待處理信號(hào)；

2)、對(duì)待處理信號(hào)進(jìn)行濾波處理，得到所需頻段范圍的預(yù)設(shè)頻帶信號(hào)，然后對(duì)所述預(yù)設(shè)頻帶信號(hào)進(jìn)行放大，得到開路電壓信號(hào)；

3)、將開路電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到電磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行輸出。所述步驟1)中通過(guò)隔直電路對(duì)白噪聲信號(hào)進(jìn)行處理，消除基準(zhǔn)直流分壓。

所述對(duì)待處理信號(hào)進(jìn)行濾波處理為通過(guò)濾波器MAX262進(jìn)行濾波處理。

一種頻段可調(diào)的電磁產(chǎn)生裝置，包括：白噪聲信號(hào)發(fā)生模塊1、濾波模塊2、功放模塊3以及電磁場(chǎng)發(fā)生模塊4；

白噪聲信號(hào)發(fā)生模塊1用于產(chǎn)生頻率為20Hz～20KHz的頻譜分布平坦的白噪聲信號(hào)，并對(duì)白噪聲信號(hào)進(jìn)行處理，消除基準(zhǔn)直流分壓，得到待處理信號(hào)；

濾波模塊2用于對(duì)待處理信號(hào)進(jìn)行濾波處理，得到所需頻段范圍的預(yù)設(shè)頻帶信號(hào)；

功放模塊3用于對(duì)預(yù)設(shè)頻帶信號(hào)進(jìn)行放大，得到開路電壓信號(hào)；

電磁場(chǎng)發(fā)生模塊4用于將開路電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換為電磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行輸出。

所述白噪聲信號(hào)發(fā)生模塊主要由寬帶白噪聲發(fā)生器MM5837以及隔直電路組成。

所述濾波模塊由單片機(jī)80C522、MAX262智能濾波器組成，單片機(jī)程序精確控制MAX262濾波器的中心頻率f0，品質(zhì)因數(shù)Q以及工作方式。

所述功放模塊由集成運(yùn)放OPA549完成信號(hào)放大。

所述電磁場(chǎng)發(fā)生模塊采用密繞亥姆霍茲線圈。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供了一種頻段可調(diào)的電磁發(fā)生裝置及其電磁產(chǎn)生方法，通過(guò)將頻率可調(diào)的白噪聲信號(hào)進(jìn)行處理，得到預(yù)設(shè)頻帶信號(hào)，并對(duì)該頻帶信號(hào)進(jìn)行放大，得到開路電壓信號(hào)，最后，將開路電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換為電磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行輸出，從頻譜分析和量子力學(xué)的角度實(shí)現(xiàn)了低頻脈沖電磁場(chǎng)生物效應(yīng)頻率窗口的可調(diào)節(jié)性，并定量計(jì)算得到了脈沖電磁場(chǎng)生物效應(yīng)的頻率窗口。進(jìn)而，以此，為平臺(tái)開展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)于解決脈沖電磁場(chǎng)生物效應(yīng)的確切機(jī)理有重大意義。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的頻段可調(diào)的電磁發(fā)生裝置框圖；

圖2是本發(fā)明的頻段可調(diào)的電磁發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的頻段可調(diào)的電磁發(fā)生裝置電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供了一種頻段可調(diào)的電磁產(chǎn)生方法，包括以下步驟：

1)、產(chǎn)生頻率為20Hz～20KHz的頻譜分布平坦的白噪聲信號(hào)，并對(duì)白噪聲信號(hào)進(jìn)行處理，消除基準(zhǔn)直流分壓，得到待處理信號(hào)；所述步驟1)中通過(guò)隔直電路對(duì)白噪聲信號(hào)進(jìn)行處理，消除基準(zhǔn)直流分壓。