全文摘要
本实用新型涉及一种电阻式电动注射器余量计算装置，包括单片机、电路板和电压跟随器；所述电路板位于所述驱动套筒的相对上方，所述电路板的下表面设置有分压网络，所述驱动套筒上设置有抵接于所述分压网络上的导电探头；所述导电探头的一端与所述分压网络电性相连，所述导电探头的另一端通过所述电压跟随器与所述单片机相连。与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：只需要在电动注射器的电路板上设置有分压网络，再结合导电探头采集分压网络中不同位点的电压值，便可根据不同的电压值得到驱动套筒的具体位置，从而在注射麻醉剂的同时获取麻醉剂的余量。
主设计要求
1.一种电阻式电动注射器余量计算装置，包括马达(1)、转动杆(2)、驱动套筒(3)和推筒(4)；所述马达(1)带动所述转动杆(2)转动，所述驱动套筒(3)固定设置在所述推筒(4)的一端，所述转动杆(2)套设在所述驱动套筒(3)和所述推筒(4)内，所述转动杆(2)上设置有外螺纹，所述驱动套筒(3)和所述推筒(4)上设置有内螺纹，所述转动杆(2)与所述驱动套筒(3)和所述推筒(4)螺纹连接，其特征在于：还包括单片机、电路板(5)和电压跟随器；所述电路板(5)位于所述驱动套筒(3)的相对上方，所述电路板(5)的下表面设置有分压网络，所述驱动套筒(3)上设置有抵接于所述分压网络上的导电探头；所述导电探头的一端与所述分压网络电性相连，所述导电探头的另一端通过所述电压跟随器与所述单片机相连。
设计方案
1.一种电阻式电动注射器余量计算装置，包括马达(1)、转动杆(2)、驱动套筒(3)和推筒(4)；所述马达(1)带动所述转动杆(2)转动，所述驱动套筒(3)固定设置在所述推筒(4)的一端，所述转动杆(2)套设在所述驱动套筒(3)和所述推筒(4)内，所述转动杆(2)上设置有外螺纹，所述驱动套筒(3)和所述推筒(4)上设置有内螺纹，所述转动杆(2)与所述驱动套筒(3)和所述推筒(4)螺纹连接，其特征在于：
还包括单片机、电路板(5)和电压跟随器；
所述电路板(5)位于所述驱动套筒(3)的相对上方，所述电路板(5)的下表面设置有分压网络，所述驱动套筒(3)上设置有抵接于所述分压网络上的导电探头；所述导电探头的一端与所述分压网络电性相连，所述导电探头的另一端通过所述电压跟随器与所述单片机相连。
2.根据权利要求1所述的一种电阻式电动注射器余量计算装置，其特征在于：所述单片机的型号为STM8L152K6U。
3.根据权利要求2所述的一种电阻式电动注射器余量计算装置，其特征在于：所述电压跟随器的型号为OPA365AIDBVR。
4.根据权利要求3所述的一种电阻式电动注射器余量计算装置，其特征在于：所述分压网络包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电极E1、电极E2、电极E3、电极E4、电极E5、电极E6、电极E7、电极E8、电极E9、电极E10、电极E11、电极E12、电极E13、电极E14、电极E15和电极E16；
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15依次串联，且电阻R1接基准电压，电阻R15接地；
电极E1连接于基准电压与电阻R1之间，电极E2连接于电阻R1与电阻R2之间，电极E3连接于电阻R2与电阻R3之间，电极E4连接于电阻R3与电阻R4之间，电极E5连接于电阻R4与电阻R5之间，电极E6连接于电阻R5与电阻R6之间，电极E7连接于电阻R6与电阻R7之间，电极E8连接于电阻R7与电阻R8之间，电极E9连接于电阻R8与电阻R9之间，电极E10连接于电阻R9与电阻R10之间，电极E11连接于电阻R10与电阻R11之间，电极E12连接于电阻R11与电阻R12之间，电极E13连接于电阻R12与电阻R13之间，电极E14连接于电阻R13与电阻R14之间，电极E15连接于电阻R14与电阻R15之间，电极E16连接于电阻R15与接地之间。
5.根据权利要求4所述的一种电阻式电动注射器余量计算装置，其特征在于：所述导电探头通过电阻R16与所述电压跟随器的+IN管脚相连，所述电压跟随器的-IN管脚与VOUT管脚相连，所述电压跟随器的VOUT管脚通过电阻R17与所述单片机的ADC_IN1\/PA5管脚相连。
6.根据权利要求5所述的一种电阻式电动注射器余量计算装置，其特征在于：还包括显示模组，所述显示模组的型号为DSS1306G。
7.根据权利要求6所述的一种电阻式电动注射器余量计算装置，其特征在于：所述显示模组通过I2C总线与所述单片机相连。
8.根据权利要求7所述的一种电阻式电动注射器余量计算装置，其特征在于：所述显示模组的SCL管脚与所述单片机的SCL管脚相连，所述显示模组的SDA管脚与所述单片机的SDA管脚相连。
9.根据权利要求4所述的一种电阻式电动注射器余量计算装置，其特征在于：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15的阻值相等。
10.根据权利要求1所述的一种电阻式电动注射器余量计算装置，其特征在于：还包括一壳体(6)；
所述壳体(6)上沿长度方向设置有一限位凹槽(61)，所述驱动套筒(3)的下方设置有一限位块(31)，所述限位块(31)活动套设在所述限位凹槽(61)内；
所述转动杆(2)上的外螺纹与所述驱动套筒(3)和所述推筒(4)上的内螺纹螺纹配合，当所述转动杆(2)转动时，所述转动杆(2)驱动所述驱动套筒(3)和所述推筒(4)往复运动。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种电阻式电动注射器余量计算装置。
背景技术
在治疗各种牙科疾病的过程中，不可避免地会需要使用到麻醉剂。牙科医生实施麻醉的过程为：把麻醉剂装载到注射器后，再把注射器的针头刺进患者牙龈，然后再推动活塞芯杆，把麻醉剂缓缓注入患者牙龈。通常地，注射器一般可分为手动注射器和电动注射器，而电动注射器具有操作方便的优点，只要通过一个开关触发就能实施平稳、匀速的注射，因此，电动注射器得到越来越广泛的应用。
现有技术中的电动注射器虽然操作方便，但却无法直接反映电动注射器中麻醉剂的余量，牙科医生仅能通过经验判断打了多少、剩下多少，无法精确控制麻醉剂的用量。为了提高疗效，减轻患者的痛苦，业界亟需解决如何获取电动注射器中麻醉剂的余量这一问题。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种电阻式电动注射器余量计算装置，能够在注射麻醉剂的同时，获取麻醉剂的余量，便于牙科医生控制麻醉剂的用量。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种电阻式电动注射器余量计算装置，包括马达、转动杆、驱动套筒和推筒；所述马达带动所述转动杆转动，所述驱动套筒固定设置在所述推筒的一端，所述转动杆套设在所述驱动套筒和所述推筒内，所述转动杆上设置有外螺纹，所述驱动套筒和所述推筒上设置有内螺纹，所述转动杆与所述驱动套筒和所述推筒螺纹连接；
还包括单片机、电路板和电压跟随器；
所述电路板位于所述驱动套筒的相对上方，所述电路板的下表面设置有分压网络，所述驱动套筒上设置有抵接于所述分压网络上的导电探头；所述导电探头的一端与所述分压网络电性相连，所述导电探头的另一端通过所述电压跟随器与所述单片机相连。
与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：只需要在电动注射器的电路板上设置有分压网络，再结合导电探头采集分压网络中不同位点的电压值，便可根据不同的电压值得到驱动套筒的具体位置，从而在注射麻醉剂的同时获取麻醉剂的余量。
进一步，所述单片机的型号为STM8L152K6U。
进一步，所述电压跟随器的型号为OPA365AIDBVR。
采用上述技术方案的有益效果是：增加输入阻抗，降低输出阻抗，保证采集到的电压值更准确。
进一步，所述分压网络包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电极E1、电极E2、电极E3、电极E4、电极E5、电极E6、电极E7、电极E8、电极E9、电极E10、电极E11、电极E12、电极E13、电极E14、电极E15和电极E16；
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15依次串联，且电阻R1接基准电压，电阻R15接地；
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15的阻值相等；
电极E1连接于基准电压与电阻R1之间，电极E2连接于电阻R1与电阻R2之间，电极E3连接于电阻R2与电阻R3之间，电极E4连接于电阻R3与电阻R4之间，电极E5连接于电阻R4与电阻R5之间，电极E6连接于电阻R5与电阻R6之间，电极E7连接于电阻R6与电阻R7之间，电极E8连接于电阻R7与电阻R8之间，电极E9连接于电阻R8与电阻R9之间，电极E10连接于电阻R9与电阻R10之间，电极E11连接于电阻R10与电阻R11之间，电极E12连接于电阻R11与电阻R12之间，电极E13连接于电阻R12与电阻R13之间，电极E14连接于电阻R13与电阻R14之间，电极E15连接于电阻R14与电阻R15之间，电极E16连接于电阻R15与接地之间。
进一步，所述导电探头通过电阻R16与所述电压跟随器的+IN管脚相连，所述电压跟随器的-IN管脚与VOUT管脚相连，所述电压跟随器的VOUT管脚通过电阻R17与所述单片机的ADC_IN1\/PA5管脚相连。
进一步，还包括显示模组，所述显示模组的型号为DSS1306G。
采用上述技术方案的有益效果是：通过显示模块，可以显示电动注射器的工作状态，便于牙医操作。
进一步，所述显示模组通过I2C总线与所述单片机相连。
进一步，所述显示模组的SCL管脚与所述单片机的SCL管脚相连，所述显示模组的SDA管脚与所述单片机的SDA管脚相连。
进一步，还包括一壳体；
所述壳体(6)上沿长度方向设置有一限位凹槽(61)，所述驱动套筒(3)的下方设置有一限位块(31)，所述限位块(31)活动套设在所述限位凹槽(61)内；
所述转动杆上设置有外螺纹，所述驱动套筒和所述推筒上设置有内螺纹，所述转动杆上的外螺纹与所述驱动套筒和所述推筒上的内螺纹螺纹配合，当所述转动杆转动时，所述转动杆驱动所述驱动套筒和所述推筒往复运动。
采用上述技术方案的有益效果是：通过简单的结构便能驱动驱动套筒和推筒往复运动，从而实现注射功能。
附图说明
图1为本实用新型一种电阻式电动注射器余量计算装置中电动注射器的示意图；
图2为本实用新型一种电阻式电动注射器余量计算装置中电动注射器的分解示意图；
图3为本实用新型一种电阻式电动注射器余量计算装置中驱动套筒的示意图；
图4为本实用新型一种电阻式电动注射器余量计算装置中壳体的示意图；
图5为本实用新型一种电阻式电动注射器余量计算装置中单片机、电压跟随器和分压网络的电路原理图；
图6为本实用新型一种电阻式电动注射器余量计算装置中显示模组的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
一种电阻式电动注射器余量计算装置，从功能结构上看，本实用新型的技术方案可分为两个部分，一是电动注射器，二是余量计算装置。
如图1和图2所示，电动注射器包括马达1、转动杆2、驱动套筒3、推筒4和壳体6。其中，马达1、转动杆2、驱动套筒3和推筒4均设置在壳体6的内部。
为了实现注射功能，如图3所示，所述驱动套筒3的下方设置有一限位块31，如图4所示，所述壳体6上沿长度方向设置有一限位凹槽61，所述限位块31活动套设在所述限位凹槽61内。所述转动杆2上设置有外螺纹，所述驱动套筒3和所述推筒4上设置有内螺纹，所述转动杆2套设在所述驱动套筒3和所述推筒4内，因此，所述转动杆2上的外螺纹不仅与所述驱动套筒3上的内螺纹螺纹配合，还与所述推筒4上的内螺纹螺纹配合。
牙医按下开关控制马达1转动，马达1转动时会一并带动转动杆2转动，当所述转动杆2做旋转运动时，所述转动杆2通过螺纹配合而驱动所述驱动套筒3和所述推筒4运动，而由于驱动套筒3的限位块31活动套设在壳体6上的限位凹槽61内，导致驱动套筒3和推筒4无法旋转，且由于转动杆2上的外螺纹与驱动套筒3和推筒4上的内螺纹螺纹配合，此时，驱动套筒3和推筒4就会做往复运动。总的来说，在实现注射功能的过程中，转动杆2与驱动套筒3、推筒4之间的配合关系类似于丝杆，其目的是将转动杆2的回转运动转化为驱动套筒3和推筒4的直线运动，当推筒4往前时，就会把麻醉剂推出，实现注射功能。另外，为了增加力矩，可在马达1上设置有减速齿轮组。推筒4远离驱动套筒3的一端为直接与麻醉剂容器接触的部件，在注射的过程中，推筒4相当于手动注射器中的手动推杆。
需要说明的是，电动注射器的具体结构和工作原理为现有技术，本实用新型的创新点不在电动注射器的具体结构和工作原理，而在余量计算装置。
在本实用新型中，所述分压网络包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电极E1、电极E2、电极E3、电极E4、电极E5、电极E6、电极E7、电极E8、电极E9、电极E10、电极E11、电极E12、电极E13、电极E14、电极E15和电极E16。其中，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15依次串联，且电阻R1接基准电压，电阻R15接地；电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15的阻值相等；而电极E1连接于基准电压与电阻R1之间，电极E2连接于电阻R1与电阻R2之间，电极E3连接于电阻R2与电阻R3之间，电极E4连接于电阻R3与电阻R4之间，电极E5连接于电阻R4与电阻R5之间，电极E6连接于电阻R5与电阻R6之间，电极E7连接于电阻R6与电阻R7之间，电极E8连接于电阻R7与电阻R8之间，电极E9连接于电阻R8与电阻R9之间，电极E10连接于电阻R9与电阻R10之间，电极E11连接于电阻R10与电阻R11之间，电极E12连接于电阻R11与电阻R12之间，电极E13连接于电阻R12与电阻R13之间，电极E14连接于电阻R13与电阻R14之间，电极E15连接于电阻R14与电阻R15之间，电极E16连接于电阻R15与接地之间。
具体地，基准电压为3V。由于分压网路上的各个电阻的阻值相等，所以由电阻节点引出的各个电极上的电位等差排列。当导电探头移动到某个电极上时，电极的电压经过电压跟随器后送入到单片机内进行采样分析，计算出当前导电探头位于的电极的电压，便可判断此时驱动套筒3的位置，再根据驱动套筒3的位置得到麻醉剂的余量。
余量计算装置包括单片机、电路板5和电压跟随器。其中，电路板5用于设置支持电动注射器工作的电子元件，本实用新型仅详细说明为解决本实用新型的技术问题所必要的电子元件。
在本实用新型中，所述电路板5位于所述驱动套筒3的相对上方，如电路板5设置在壳体6内部的上方，而驱动套筒3则设置在壳体6内部的下方。当电动注射器工作时，驱动套筒3在电路板5的相对下方往复运动，而电路板5则保持静止。
具体地，所述驱动套筒3上设置有抵接于所述分压网络上的导电探头。对应地，所述电路板5的下表面设置有分压网络，所述导电探头的一端与所述分压网络电性相连，所述导电探头的另一端通过所述电压跟随器与所述单片机相连。
导电探头采集分压网络上的电压信号，电压信号经电压跟随器进入单片机后，单片机根据电压信号判断此时驱动套筒3的位置，再根据驱动套筒3的位置得到麻醉剂的余量。
如图5所示，具体地，所述单片机的型号为STM8L152K6U。另外，所述电压跟随器的型号为OPA365AIDBVR。电压跟随器的作用在于增加输入阻抗，降低输出阻抗，保证采集到的电压值更准确。
型号为STM8L152K6U的单片机上设置有用于进行模拟数字转换的ADC管脚，具体地，STM8L152K6U单片机上的ADC管脚为ADC_IN1\/PA5管脚。如图5所示，单片机、电压跟随器和分压网络的连接关系为：所述导电探头通过电阻R16与所述电压跟随器的+IN管脚相连，所述电压跟随器的-IN管脚与VOUT管脚相连，所述电压跟随器的VOUT管脚通过电阻R17与所述单片机的ADC_IN1\/PA5管脚相连。
本实用新型测量麻醉剂余量的工作原理为：在电动注射器工作的过程中，马达1通过转动杆2带动驱动套筒3和推筒4往复运动，此时，驱动套筒3上的导电探头也随着驱动套筒3运动而运动。当导电探头与不同的电极接触时，会采集到不同的电压，单片机就是根据不同的电压来进行余量计算。
比如，如图5所示，当导电探头接触到电极E6时，导电探头所采集到的电压信号为2V，电压信号经过电压跟随器进入到单片机后，单片机可判断此时驱动套筒3前进了6个单位长度，则此时麻醉剂的余量应为10\/16。又比如，当导电探头接触到电极E10时，导电探头所采集到的电压信号为1V，电压信号经过电压跟随器进入到单片机后，单片机可判断此时驱动套筒3前进了10个单位长度，则此时麻醉剂的余量应为6\/16。因此，结合分压网络就可对电动注射器进行余量计算。
在本实用新型中，把分压网络设置在电路板5的下表面具有以下有益效果：电路板5的上表面设置有很多支持电动注射器工作的电子元件，而分压网络可以一体化设置在电路板5的下表面，只需要在制造电路板5时，在电路板5上设置有对应的分压网络即可，具有结构简单和便于实施的优点。
如图6所示，优选地，还包括显示模组，所述显示模组的型号为DSS1306G。为了在显示模组与单片机之间传递信息，把麻醉剂的余量显示在显示模组上，所述显示模组通过I2C总线与所述单片机相连。具体地，所述显示模组的SCL管脚与所述单片机的SCL管脚相连，所述显示模组的SDA管脚与所述单片机的SDA管脚相连。具体在，在单片机分析得到麻醉剂的余量后，同时还在显示模组上通过进度条或者其它方式将注射液的余量显示出来，方便牙医了解实时情况。
综上所述，一种电阻式电动注射器余量计算装置，在电动注射器的电路板5上设置有分压网络，再结合导电探头采集分压网络中不同位点的电压值，便可根据不同的电压值得到驱动套筒3的具体位置，从而在注射麻醉剂的同时获取麻醉剂的余量。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920046850.3
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209679198U
授权时间:20191126
主分类号:A61M5/20
专利分类号:A61M5/20;A61M5/31;G01F22/00
范畴分类:16A;
申请人:深圳索感科技有限公司
第一申请人:深圳索感科技有限公司
申请人地址:518110 广东省深圳市龙华区观澜街道新澜社区观光路1301号银星科技大厦C707-1
发明人:胡昀
第一发明人:胡昀
当前权利人:深圳索感科技有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计