專利名稱：車載遠紅外治療儀的制作方法
技術領域：
車載遠紅外治療儀，屬于紅外保健技術領域。具體涉及一種使用在汽車上，采用車載電源進行供電的遠紅外治療儀。
背景技術：
當今由于社會上的各種壓力，患有腰椎病、頸椎病、關節炎、痔瘡以及前列腺疾病的人越來越多，而司機由于其職業的特殊性，需要長時間保持一種姿態，更加容易患上以上各種疾病。而且，司機由于需要長期處在行駛中，進行保健、理療的時間大大減少，長期以往，不僅不利于司機本身健康狀況，而且病情加重后甚至有可能影響工作狀態，成為不安全因素。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種解決了司機由于長期保持坐姿而得不到合理理療的弊端，能夠使用車載電源進行供電，使用安全、操作方便的車載遠紅外治療儀。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:該車載遠紅外治療儀，包括紅外輻射部分和與之相連的控制器，其特征在于:所述的紅外輻射部分包括:殼體、加熱器、紅外輻射板、殼體為上方有一個開口的方形體，加熱器固定安裝在殼體內部的中心位置，紅外輻射板固定在加熱器的上方。所述的殼體上方開口處安裝有網罩，網罩上設置有輻射孔。
所述的殼體右側中間位置設置有第一接口。所述的紅外輻射板為釩鈦黑色陶瓷材料，輻射的紅外線的波長為8 μ πΓ 5 μ m、法向輻射率大于80%。所述的加熱器采用的是PTC加熱元件。所述的控制器包括控制器外殼和控制器外殼內的控制電路，控制電路包括溫度監測電路、微處理器電路、加熱控制電路和過流保護電路，微處理器電路通過加熱控制電路與加熱器相連，同時通過溫度監測電路將加熱器的實時溫度信號反饋到微處理器電路，加熱控制電路同時與過流保護電路相連，并通過過流保護電路將整個電路的工作電流反饋到與之相連的微處理器電路。所述的控制器的控制器外殼頂部設置有第二接口，底部設置有電源接口，控制器外殼前面板的上部左側自上而下依次設置有三個用于指示紅外線輻射強度的指示燈:高強度指示燈、中強度指示燈和低強度指示燈，上部右側自上而下依次設置有三個用于指示工作時長的指示燈:長時指示燈、中時指示燈和短時指示燈，低強度指示燈下方設置有紅外強度調節按鍵，短時指示燈下方設置有工作時間調節按鍵，工作時間調節按鍵下方設置有開關按鍵。所述的加熱器采用電阻絲加熱器或者金屬加熱器。[0012]與現有技術相比，本實用新型的所具有的有益效果是:1、本實用新型解決了司機由于長期保持坐姿而得不到合理理療的弊端，能夠使用車載電源進行供電，使用方便，操作簡單；2、采用通用接口，可以使用市面上常見的的適配器在家庭進行使用，同時也可以直接將紅外輻射部分與供電電源相連接進行使用，使用范圍更廣；3、紅外輻射部分設置了表面帶有輻射孔的網罩，既方便遠紅外射線向外散熱，同時確保產品使用安全性；4、電路使用微處理器對加熱器的工作狀態進行控制，同時具有過電流、過電壓以及防止反接等多種保護措施，同時具有報警功能。可靠性更高；5、加熱元件采用了 PTC加熱元件，效果更好，安全性更高；6、紅外輻射板采用的是釩鈦黑色陶瓷輻射材料，發出的紅外線波長為8 μ πΓ 5 μ m,更適合人體吸收。

圖1為本實用新型紅外輻射部分結構示意圖。圖2為本實用新型控制器結構示意圖。圖3為本實用新型電路原理方框圖。圖4為本實用新型供電部分原理圖。圖5為本實用新型溫度檢測電路電路原理圖。圖6為本實用新型微處理器電路、過流保護電路、溫度控制電路原理圖。其中:1、殼體2、網罩3、加熱器4、紅外福射板5、第一接口 6、開關按鍵
7、電源接口 8、控制器外殼9、紅外強度調節按鍵10、低強度指示燈11、中強度指示燈12、高強度指示燈13、第二接口 14、長時指示燈15、中時指示燈16、短時指示燈17、工作時間調節按鍵。
具體實施方式
圖Γ6是本實用新型的最佳實施例，
以下結合附圖Γ6對本實用新型做進一步說明。如圖f 2所示，本實用新型主要由兩部分組成，紅外輻射部分和通過連接線與之相連的控制器。紅外福射部分包括:殼體1、網罩2、加熱器3、紅外福射板4和第一接口 5。殼體I為內部掏空、設置有一個向上的開口的方形體。加熱器3為板狀，固定安裝在殼體I內部的中心位置。加熱器3上表面固定有同樣為板狀的紅外福射板4,紅外福射板4上表面向上對應著殼體I的向上的開口。殼體I向上的開口處設置有一個與開口形狀相配合安裝的網罩2，網罩2表面設置有若干輻射孔，從紅外輻射板4發出遠紅外射線通過輻射孔向外輻射，同時確保產品使用安全性。在殼體I右側面中間 位置設置有第一接口 5，第一接口 5內部與加熱器3相連通，第一接口 5設置在紅外輻射部分的右側中間位置。控制器的頂部設置有第二接口 13，底部設置有電源接口 7，第二接口 13通過連接線與紅外輻射部分的第一接口 5相連接，電源接口 7通過連接線與車載12V電源相連接。控制器外殼8的前面板的上部左右兩側各設置一列指示燈，左側的一列自上而下分別為用于指示紅外線輻射強度的指示燈:高強度指示燈12、中強度指示燈11和低強度指示燈10 ;右側的一列自上而下分別為用于指示工作時長的指示燈:長時指示燈14、中時指示燈15和短時指示燈16。在低強度指示燈10和短時指示燈16下方分別設置有紅外強度調節按鍵9和工作時間調節按鍵17，在工作時間調節按鍵17下方設置有開關按鍵6。如圖3所示，本實用新型的控制電路放置在控制器內，控制電路主要由以下幾個部分組成:溫度監測電路、微處理器電路、加熱控制電路、過流保護電路。微處理器電路通過加熱控制電路與置于紅外輻射部分內的加熱器3相連，同時通過溫度監測電路將加熱器3的實時溫度信號反饋到與之相連的微處理器。加熱控制電路同時與過流保護電路相連，并通過過流保護電路將整個電路的工作電流反饋到與之相連的微處理器電路。微處理器電路通過其內部程序控制加熱控制電路，實現對加熱器3的加熱，同時與加熱器3緊靠的溫度監測電路檢測加熱器3的溫度，并將溫度信號傳遞到微處理器電路，微處理器電路通過內置的程序對該信號進行識別、處理通過加熱控制電路對加熱器3的溫度進行調節，使加熱器3的溫度始終在一個較小的范圍內上下波動。過流保護電路將整個電路的工作電流經過放大器放大傳遞到微處理器電路，通過微處理器電路內置的程序實現電路的過流保護。如圖4所示為本實用新型電路部分的供電部分電路原理圖。車載12V電源正極同時并聯瞬態抑制二極管Dl的陰極和電感LI的一端，瞬態抑制二極管Dl的陽極接地，電感LI的另一端同時并聯電解電容Cl的正極、電容C2的一端以及電阻Rl的一端，電解電容Cl的負極和電容C2的另一端接地。電阻Rl的另一端同時并聯電容C4、電容C5的一端和穩壓集成電路Ul的I腳，電容C4、電容C5的另一端以及穩壓集成電路Ul的2腳接地。穩壓集成電路Ul的3腳同時并聯電解電容C6的正極和電容C7、電容C8、電容C9的一端，電解電容C6的負極和電容C7、電容C8、電容C9的另一端接地，穩壓集成電路Ul的3腳輸出的電壓為+5V，同時在電感LI和電阻Rl之間引出一個較為純凈的12V電源。其中電感L1、電解電容Cl，電容C2構成濾波電路，對車載12V電源進行濾波處理，電阻Rl起到限流作用，電容C4和電容C5為去耦電容。這種方式起到了防止瞬間電流沖擊、避免持續過流、電源去耦的作用。電解電容C6、電容C7、電容C8和電容C9起到對+5V電源的濾波作用，使得+5V電源更純凈。如圖5所示為本實用新型溫度檢測電路電路原理圖。+5V電源串聯電阻R21之后同時并聯熱敏電阻RMl的2腳和電阻R22的一端，熱敏電阻RMl的I腳接地，電阻R22的另一端串聯電容C18之后接地。在電阻R22和電容C18之間引出端子TEMP，端子TEMP與微處理器U2的14腳相連。熱敏電阻RMl在電路中緊靠加熱器，并監測加熱器的實時溫度且其阻值根據溫度的變化而變化，所以在熱敏電阻RMl的2腳處的電壓同時發生變化，所以在端子TEMP處得到的電流值也會隨之發生變化，微處理器U2接收到該信號之后，通過其內置的程序作出相應處理，調節加熱器使其溫度在一個較小的范圍內變化。圖6為本實用新型微處理器電路、過流保護電路、溫度控制電路原理圖。接線端子JPl的I腳連接電源+5V，接線端子JPl的3腳接地，接線端子JPl的4腳同時并聯微處理器U2的I腳、電阻R3和電容C14的一端，電容C14的另一端接地，電阻R3的另一端同時并聯電源+5V和電阻R23的一端，電阻R23的另一端同時并聯接線端子JPl的2腳和微處理器U2的26腳。微處理器U2的2腳和3腳分別串聯電阻R40和電阻R41之后接地。微處理器U2的4腳接地，6腳接電源+5V，微處理器U2的4腳和5腳之間并聯電容C11，微處理器U2的4腳和6腳之間并聯電容C10。接線端子JP2的I腳串聯電阻R18之后與微處理器U2的7腳相連，接線端子JP2的2腳串聯電阻R15之后與微處理器U2的8腳相連。微處理器U2的9腳同時并聯電阻R14、電容C13和按鍵Kl (即開關按鍵6)的一端，電容C13和按鍵Kl (即開關按鍵6)的另一端接地，電阻R14的另一端接電源+5V ;微處理器U2的10腳同時并聯電阻R16、電容C3和按鍵K2 (即工作時間調節按鍵17)的一端，電容C3和按鍵K2 (即工作時間調節按鍵17)的另一端接地，電阻R16的另一端接電源+5V ；微處理器U2的11腳同時并聯電阻R17、電容C17和按鍵K3 (即紅外強度調節按鍵9)的一端，電容C17和按鍵K3 (即紅外強度調節按鍵9)的另一端接地，電阻R17的另一端接電源+5V。微處理器U2的12腳串聯電阻R39之后與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的發射極串聯電阻R12后連接到電源+5V，三極管的集電極連接到蜂鳴器U4的2腳，蜂鳴器U4的3腳接地，I腳和4腳懸空。微處理器U2的14腳與溫度監測電路中引出的端子TEMP相連。微處理器U2的15腳串聯電阻R38之后同時并聯電容C19、電阻R45和電阻R2的一端，電容C19和電阻R45的另一端接地，電阻R2的另一端連接電源+5V。微處理器U2的16腳 22腳和24腳 25腳分別串聯電阻R37、電阻R5、電阻R36、電阻R35電阻R34、電阻R33、電阻R32、電阻R31和電阻R30之后接地。微處理器U2的32腳 2 腳依次分別串聯電阻R24 電阻R29之后分別連接到發光二極管LDf發光二極管LD6的陰極，發光二極管LDf發光二極管LD6的陽極同時連接電源+5V。以上為微處理器電路的連接方式。電源12V串聯保險絲Fl之后同時并聯電阻R8、電阻R9、三極管Q3的集電極以及發熱器RTl的2腳。電阻R8的另一端同時并聯微處理器U2的23腳和電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端同時并聯電阻R7的一端和三極管Q2的基極，電阻R7的另一端和三極管Q2的發射極接地。電阻R9 的另一端同時并聯電阻R4的一端和三極管Q2的集電極。R4的另一端同時并聯三極管Q3和三極管Q4的基極，三極管Q4的集電極接地。三極管Q3和三極管Q4的發射極同時并聯電阻R44的一端，電阻R44的另一端同時并聯電阻R43和電阻R42的一端，電阻R42的另一端接地，電阻R43的另一端連接MOS管Ml的門極，MOS管Ml的柵極連接發熱器RTl的I腳。以上為溫度控制電路的連接方式。電阻R13的一端同時并聯電阻RlO和MOS管Ml的源極，電阻R13的另一端接地。電阻RlO的另一端同時并聯電容C16的一端和集成運算放大電路U3的3腳，電容C16的另一端接地。集成運算放大電路U3的8腳接電源+5V，4腳接地，I腳同時并聯電阻R19和電阻R6的一端，電阻R6的另一端串聯電容C15之后接地。電阻R19的另一端同時并聯電阻R20的一端和集成運算放大電路U3的2腳，電阻R20的另一端接地，電阻R19的兩端同時并聯電容C12。微處理器U2的13腳并聯到電阻R6和電容C15之間。以上為過流保護電路的連接方式。在圖6所示的電路原理圖中，與微處理器U2的26腳和I腳相連的接線端子JPl以及與之相連的電阻R23、電阻R3、電容C14組成的電路為微處理器U2的程序寫入電路，通過接線端子JPl為微處理器U2寫入預定的程序。微處理器U2的7腳和8腳以及與之相連的電阻R18、電阻Rl5、接線端子JP2，為預留的UART接口，用于與微處理器U2通訊。微處理器U2的9腳以及與之相連的電阻R14、電容C13和按鍵Kl (即開關按鍵6)為本實用新型的開關電路，用于接通或斷開工作電源；微處理器U2的10腳以及與之相連的電阻R16、電容C3和按鍵K2(即工作時間調節按鍵17)為本實用新型的時間調節電路，通過按動按鍵Κ2 (即工作時間調節按鍵17)調節本實用新型的工作時間，電路中的按鍵Κ2 (即工作時間調節按鍵17)與控制器外殼8上的工作時間調節按鍵6相對應；微處理器U2的11腳以及與之相連的電阻R17、電容C17和按鍵Κ3 (即紅外強度調節按鍵9)為本實用新型的溫度調節電路，通過按動按鍵Κ3 (即紅外強度調節按鍵9)調節本實用新型的紅外輻射強度，電路中的按鍵Κ3 (即紅外強度調節按鍵9)與控制器外殼8上的紅外強度調節按鍵9相對應。微處理器U2的12腳以及與之相連的電阻R39、電阻R12、三極管Ql和蜂鳴器U4構成本實用新型的蜂鳴器電路，微處理器U2的12腳發出信號時，該信號驅動三極管Ql導通，蜂鳴器U4發出聲響。本實用新型在正常按動按鍵以及異常情況如接線錯誤時，蜂鳴器均會發出聲響。微處理器U2的15腳以及與之相連的電阻R2、電阻R45和電容C19構成指示燈亮度調節電路。電阻R45為一個可調電阻，通過調節其阻值可以在出廠時對控制器外殼8上的指不燈的売度進行調節。微處理器U2的27腳 32腳以及與之相連的電阻R24 電阻R29，發光二極管LDf發光二極管LD6為本實用新型的工作狀態指示燈，其中發光二極管LDf發光二極管LD3分別對應控制器外殼8上的低強度指示燈10、中強度指示燈11和高強度指示燈12，發光二極管LD41D6分別對應控制器外殼8上的短時指示燈16、中時指示燈15和長時指示燈14。電阻R4、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻Rll電阻R42、電阻R43、電阻R44、保險絲Fl、三極管Ql、三極管Q2、三極管Q3以及MOS管Ml構成加熱控制電路，并與微處理器U2相配合完成對加熱器RTl的工作狀態的控制。當熱敏電阻RMl監測加熱器RTl的實時，并將該溫度信號傳遞到微處理器U2的14腳，當微處理器U2通過其內部程序判斷出該溫度低于設定溫度時，微處理器U2將信號從其23腳發出，該信號通過電阻RlO加載到三極管Q2的基極，三極管Q2對該信號進行初步放大，但放大后的信號仍不足以驅動MOS管Ml導通，于是被初步放大的信號送至由三極管Q3和三極管Q4組成的組合管進行進一步放大，經過二次放大的信號可以驅動MOS管Ml導通，電源加載到加熱器RTl上，加熱器RTl開始升溫；當微處理器U2判斷出當前溫度高于設定溫度時，微處理器U2將其從23角的信號截斷，MOS管Ml截止，停止位加熱器RTl供電。加熱器RTl與紅外輻射部分中的加熱器3相對應。集成運算放大電路U3以及與之相連的電阻R6、電阻R10、電阻R13、電阻R19、電阻R20，電容C12、電容C15和電容C16構成同相放大器，作為過流保護電路。從MOS管Ml的源極流出的電流加載到集成運算放大電路U3的3腳，經過放大后將該信號加載到微處理器U2的13腳，微處理器U2通過內部程序判斷出給電流信號過大時，停止整個電路的工作。具體工作過程如下:首先通過連接線將車載12V電源、控制器和紅外輻射部分相連，然后按動開關按鍵6，啟動電源開關，然后分別按動紅外強度調節按鍵9和工作時間調節按鍵17，分別設定紅外輻射強度和工作時間，設定完成之后，相應的指示燈亮，其他指示燈滅。然后本實用新型開始工作。本實用新型剛開始工作時，電路中的加熱器RTl溫度較低，微處理器U2的14腳接收熱敏電阻RMl傳遞過來的信號，通過內部程序判斷出加熱器RTl當前溫度低于設定溫度，于是從23腳發出信號加載到加熱控制電路。該信號首先通過電阻RlO加載到三極管Q2的基極，三極管Q2對該信號進行初步放大，和由三極管Q3、三極管Q4組成的組合管進一步放大，使得該信號可以驅動MOS管Ml導通，電源加載到加熱器RTl上，加熱器RTl開始升溫；當微處理器U2判斷出當前溫度高于設定溫度時，微處理器U2將其從23角的信號截斷，MOS管Ml截止，停止位加熱器RTl供電。通過微處理器U2內部程序的調節，使加熱器RTl的溫度始終在一個較小的范圍內波動。在微處理器U2對溫度調節的同時，微處理器U2的13腳接受來自過流保護電路的電流信號。該信號由MOS管Ml的源極加載到由集成運算放大電路U3組成的一個同相放大器的正向輸入級，并由該同相放大器的輸出級通過電阻R6加載到微處理器U2的13腳，當系統內電流過大時，微處理器U2通過其內部程序使電路停止工作，起到保護作用。電路中的加熱器RTl由車載12V電源經過供電部分的濾波后通過保險絲Fl來實現供電，當車載電源電壓出現較大波動時，保險絲Fl會熔斷，起到保護作用。紅外輻射部分中的加熱器3產生熱量時，將熱量均傳遞到紅外輻射板4上，紅外輻射板4向外發出遠紅外射線，并通過網罩2表面的輻射孔散發出去，起到治療作用。在本實施例中，瞬態抑制二極管Dl采用的是SMAJ18CA，主要起到反向保護的作用；穩壓集成電路Ul采用的是78M05芯片，主要將車載12V電源轉換為電路使用的+5V電源，還可根據需要選擇其他芯片，如7805、78L05 ;微處理器U2采用的是STM8S903型微處理器，主要負責整個電路部分的控制，還可以根據需要選擇該系列的其他芯片或其他廠商的芯片，如以AT89C51、PIC16F690為代表的各種芯片；集成運算放大電路U3采用的是LM358芯片，還可根據需要選擇其他芯片，如LM324、AD822、AD820系列芯片；加熱器采用的是PTC加熱器，還可以根據需要采用其他發熱元件，如電阻絲加熱器或其他金屬加熱器。在本實用新型中，第一接口 5為通用接口，可以根據需要直接接在車載12V電源上使用；或者直接連接通用電源適配器，方便在家庭中使用。在產品生產過程中，可以根據客戶需要，將紅外輻射板4去掉，使產品成為只帶有熱敷理療效果的治療儀。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
權利要求1.車載遠紅外治療儀，包括紅外輻射部分和與之相連的控制器，其特征在于:所述的紅外輻射部分包括:殼體(1)、加熱器(3)、紅外輻射板(4)、殼體(1)為上方有一個開口的方形體，加熱器(3)固定安裝在殼體(I)內部的中心位置，紅外輻射板(4)固定在加熱器(3)的上方。
2.根據權利要求1所述的車載遠紅外治療儀，其特征在于:所述的殼體(I)上方開口處安裝有網罩(2)，網罩(2)上設置有輻射孔。
3.根據權利要求1或2所述的車載遠紅外治療儀，其特征在于:所述的殼體(I)右側中間位置設置有第一接口(5)。
4.根據權利要求1或2所述的車載遠紅外治療儀，其特征在于:所述的紅外輻射板(4)為釩鈦黑色陶瓷材料，輻射的紅外線的波長為8 μ m-15 μ m、法向輻射率大于80%。
5.據權利要求1或2所述的車載遠紅外治療儀，其特征在于:所述的加熱器(3)采用的是PTC加熱元件。
6.根據權利要求1所述的車載遠紅外治療儀，其特征在于:所述的控制器包括控制器外殼(8)和控制器外殼(8)內的控制電路，控制電路包括溫度監測電路、微處理器電路、力口熱控制電路和過流保護電路，微處理器電路通過加熱控制電路與加熱器(3 )相連，同時通過溫度監測電路將加熱器(3)的實時溫度信號反饋到微處理器電路，加熱控制電路同時與過流保護電路相連，并通過過流保護電路將整個電路的工作電流反饋到與之相連的微處理器電路。
7.根據權利要求4所述的車載遠紅外治療儀，其特征在于:所述的控制器的控制器外殼(8)頂部設置有第二接口(13)，底部設置有電源接口(7)，控制器外殼(8)前面板的上部左側自上而下依次設置有三個用于指示紅外線輻射強度的指示燈:高強度指示燈(12)、中強度指示燈(11)和低強度指示燈(10)，上部右側自上而下依次設置有三個用于指示工作時長的指示燈:長時指示燈(14)、中時指示燈(15)和短時指示燈(16)，低強度指示燈(10)下方設置有紅外強度調節按鍵(9)，短時指示燈(16)下方設置有工作時間調節按鍵(17)，工作時間調節按鍵(17)下方設置有開關按鍵(6 )。
8.據權利要求1所述的車載遠紅外治療儀，其特征在于:所述的加熱器(3)采用電阻絲加熱器或者金屬加熱器。
專利摘要車載遠紅外治療儀，屬于紅外保健技術領域。包括紅外輻射部分和與之相連的控制器，其特征在于所述的紅外輻射部分包括殼體(1)、加熱器(3)、紅外輻射板(4)、殼體(1)為上方有一個開口的方形體，加熱器(3)固定安裝在殼體(1)內部的中心位置，紅外輻射板(4)固定在加熱器(3)的上方。本治療儀解決了司機由于長期保持坐姿而得不到合理理療的弊端，能夠使用車載電源進行供電且具有使用安全、操作方便的優點，電路使用微處理器對工作狀態進行控制，同時具有過電流、過電壓以及防止反接等多種保護措施，同時具有報警功能。可靠性更高。紅外輻射板發出的紅外線的波長為8μm~15μm，更適合人體吸收。
文檔編號A61N5/06GK202909317SQ201220606739
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者褚為生, 李永強 申請人:褚為生