Виброакустический физиотерапевтический прибор .

 Прибор

Данный прибор по своему терапевтическому действию и применению аналогичен промышленному прибору Витафон, но отличается от него частотным алгоритмом. Причиной создания этого прибора послужило письмо, присланное мне из США по электронной почте. Привожу переписку дословно, но не указывая почтовый ящик, так как не получал на это разрешения.

Как избавиться от артрита
Проблема Не равотает сыставная мембрана и закрыуты капиляры
которые подвидят кровь к сыставу и убирают отходы от
жизнедеятельности хрящеи,
Чтобы это исправить нужен маломошный генератор частот от 3 герц
до 100 герц и второй диапазон от 1000 герц до 600 герц.
Запускаете низкочастотный генератор от 3 то 100 герц ц
временем около 3 минут 3 раза этот сигнал убирает боль а хатен
запускаете генератор от 1100 герц то 600 герц тоже на 3 минуте Эти
частоты улучшают кровобращение в раионе сустава. Используйте
вибрафоне от витафона.
Повторите чередуя н 3 низких 2 высоких около получаса два три
раза в день и чере 2 или 3 недели боли уйдут надолго и сыстав будет
работаь как новый
Юрий из Штатов

Здравствуйте Юрий! Есть ли схема устройства? Можно ли с ней
ознакомиться? Какой используется сигнал-синус,
прямоугольный, etc?
С уважением А.Исаев

Илмульсы прямоыгольные . Использыется микропроцессор для
генеряции импильсов. Можете сделать поетой схеме как хотите сами и
без процессора.
Юрий
Витафон можно модернизировать. Федоров (Витафон) сделал
специальный чип а вместо него можно поставить несколько 555
генераторов сваав их с небольшой логикой для последовательного
включения . Даже можно сделать на реле сначала один генератор а
затем второй когда первый достигнет порогового значениа по частоте
или по напряжению.
Если хотите выстрый ответ пишите по английски
Yury from Atlanta USA

Hi Yury! Where it is possible to read the scientific publication on this theme? Inform the address, or send me by a file.
Aleks

Ответ я, к сожалению, не получил, и на этом переписка заканчивается. Почему так, чёрт его знает- может что в аглицком не так, а скорее всего, Юрий- человек занятый, и решил так- "Я тебе, убогому, наколку дал, а ты уж сам кумекай дальше!"

А кумекал я примерно так. Витафону уже около 10 лет, а Медицина это время на месте не стояла, тем более в США, где врачи, в отличие от российских, аграрными вопросами не интересуются, а занимаются своим делом в условиях подлинной, а не липовой, как в России, конкуренции! Не известно, кто этот Юрий, и где работает, возможно, в медицинском центре, таком, к каким мы, мягко говоря, не привычны. Возможно, что этот частотный алгоритм выявлен в процессе многолетних клинических исследований, на что указывает и довольно узкий по частотам диапазон виброакустических воздействий. Тем более впечатляет, что подразумевается, что ради реализации такого воздействия, не грех и Витафон сломать! Ну и, очень впечатляют воспоминания об виданных мною инвалидах- суставниках, настолько впечатляют, что никаких аппаратных затрат не жалко! Даже если бы алгоритм виброакустического воздействия был в 10 раз сложнее, я бы его реализовал! Ну а захотят ли его реализовывать читатели моего сайта, это им решать. Сие зависит от состояния своего здоровья, здоровья своих близких, наследственной предрасположенности к суставным проблемам, и, наконец, от отношения к своим близким и способности сделать вообще этот, довольно навороченный, агрегат!

Итак, предложенный Юрием алгоритм виброакустического воздействия выглядит так:


 Алгоритм воздействия

Реализованы два цикла по 15 минут, каждый из которых состоит из пяти трёхминутных циклов, причём, в первых трёх циклах, частота нарастает от 3 до 100 Гц, а в двух последующих спадает в интервале 1100-600 Гц. Общее время процедуры- 30 минут.

Прибор реализован по следующей структуре:


 Структурная схема

Задающим генератором прибора является генеротор пилообразного линейно-нарастающего напряжения (в дальнейшем-пила), реализованном по стандартной структуре компаратор (1) - интегратор (2). Частотный диапазон 3-100 Гц формируется сложением на аналоговом сумматоре (5) опорного пьедестала 3 Гц (3) с пилой, проходящей на сумматор через усилитель (4), который, по сути, регулирует угол наклона пилы. Сформированная пила с пьедесталом поступает на аналоговый коммутатор (10), и, пройдя смеситель (аналоговый сумматор) (12), управляет частотой генератора, управляемого напряжением (далее- ГУН) (13), который формирует прямоугольные импульсы в заданном диапазоне частот, которые затем поступают на выходной усилитель (14), а с него- на виброфоны. Второй канал, для диапазона 1100-600 Гц, реализован аналогично, но, так как частота не растёт, а спадает, то сумматор (9) должен работать, как вычитатель пилы из пьедестала 1100 Гц (7), для чего пила инвертируется усилителем (6), а угол её наклона регулируется усилителем (8).

В конце каждого трёхминутного цикла нарастания пилы, компаратор (1) вырабатывает импульс обратного хода, разряжающий накопительный конденсатор интегратора. Этот импульс поступает на вход устройства управления прибора (15), осуществляя его синхронизацию. Устройство управления управляет аналоговыми коммутаторами (10,11), формируя нужный алгоритм виброакустического воздействия.

Прибор имеет 5 режимов работы. Режим 1- только что описан. Плюс реализованы режимы:


Режимы 2,3,4,5

В режимах 2-5 частота изменяется в пределах от 3 Гц до максимально возможной, ещё воспроизводимой электромагнитными виброфонами на приемлемом уровне, т.е. используется практически весь диапазон виброфонов. Отличие режимов состоит в том, что в Режиме 2 цикл изменения частоты такой же, как в Режиме 1- три минуты, в Режиме 3- 10 секунд, в Режиме 4- 1 секунда. Режим 5 после каждого воздействия в течении около полусекунды формирует паузу без звука. Режим 5 реализует концепцию, заложенную в моём предыдущем приборе, описанном на страницах Светоакустический физиотерапевтический прибор и Светоакустический физиотерапевтический прибор-2 .

Рассмотрим принципиальную схему прибора. Прибор собран на трёх печатных платах.

Блок Б.



Схема Блока Б

Блок Б содержит устройство управления, выходной усилитель и схему индикации режимов. При включении прибора, если галетный переключатель режимов установлен в Режим 1, либо при переключении в Режим 1 из Режима 2, схема начального сброса на D1.1, D1.2, сбрасывает счётчик D2 и триггеры D3 в ноль. При этом на выводе 3 D2 появляется "1", которая через эмиттерный повторитель VT1 по шине F1 поступает в Блок А, открывая коммутатор канала 3-100 Гц. В Блоке А формилуется первый цикл работы прибора в диапазоне 3-100 Гц. По окончании первого цикла, по шине STB приходит импульс с компаратора в Блоке А, который, пройдя через D1.4 и инвертируясь на ней, поступает на счётчик D2. "1" перескакивает на вывод 2 D2, а в третьем цикле- на вывод 4. При этом всё время формируется "1" на F1, и в Блоке А открыт канал 3-100 Гц. По окончании третьего цикла "1" перескакивает на вывод 7 D2. При этом VT1 закрывается и открывается VT2, формируя "1" на шине F2, которая в Блоке А открывает канал 1100-600 Гц. При этом канал 3-100 Гц закрывается. По окончании пятого цикла, "1" перескакивает на вывод1 D2 и устанавливает в "1" триггер D3.1, которая через конденсатор С3 и диод VD3 сбрасывает счётчик D2, после чего весь цикл из пяти периодов повторяется снова.

По окончании десятого цикла, "1" с вывода 1 D2 устанавливает триггер D3.1 в "0". Импульс с триггера не пропускается диодом VD3, и счётчик D2 повторно не сбрасывается, но устанавливается в "1" триггер D3.2. "1" с вывода 13 D3.2, инвертируясь в "0" на D1.3, запрещает дальнейшее прохождение стробов компаратора по шине STB из Блока А на вход счётчика D2. На шинах F1 и F2 устанавливаются нули, оба коммутатора каналов в Блоке А закрываются и звук в виброфонах пропадает. При этом открывается VT3 и загорается децимальная точка на семисегментном индикаторе режимов HLS1, сигнализируя окончание процедуры. В таком состоянии схема может находиться сколь угодно долго. Если нужно повторить Режим 1, то нужно выключить, и снова включить питание прибора. При этом снова формируется импульс начального сброса и цикл Режима 1 повторяется. В Режимах 2-5 питание устройства управления через галетный переключатель выкорочено на общий провод, каналы Режима 1 в Блоке А оба закрыты и работает канал 3, формируя сигнал 3 Гц- F MAX. Выходной усилитель прибора реализован на A2.1, VT4, VT5. Схема индикации режимов реализована на двоичном шифраторе цифр 1-5 на VD9-VD15, семисегментном дешифраторе D4, и семисегментном светодиодном индикаторе HLS1 с общим катодом.

Блок А :



Схема Блока A

На схеме: A1.1- компаратор, A1.2- интегратор, A2- канал 1, A3- канал 2, A4- канал 3, A5- выходной сумматор- повторитель, D1- коммутатор, D2- выходной делитель частоты, A6, VT1-VT3, VS1- ГУН. Накопительные ёмкости интегратора коммутируются галетным переключателем. Диод VD1 устраняет отрицательную часть пилы, инвертируя её в положительную. VD2, R2,R3- постоянная времени прямого хода пилы. VD3,R4- постоянная времени обратного хода пилы. В первых трёх циклах "1" из Блока Б поступает на шину F1. Горит светодиод HL1, открыт коммутатор D1.1. Формируется диапазон 3-100 Гц. Канал 1 собран на A2. Пьедестал 3 Гц задаётся делителем R9,R10, подключенным к отрицательному питанию ОУ. Положительная пила, инвертируясь с ослаблением через A1.1, суммируется с пьедесталом на резисторах R11,R13, и, инвертируясь на A2.2, в положительной полярности, пройдя через коммутатор канала 1 D1.1 и повторитель A5.1, через галетный переключатель, поступает на вход ГУН через диод VD4. R10 устанавливает пьедестал 3 Гц, а R8- угол наклона пилы так, чтобы в конце цикла пилы выходная частота ГУН была 400 Гц, которая, делясь на выходном делителе D2 на 4, до 100 Гц, поступает на выходной усилитель в Блоке Б. Канал 2 (1100-600 Гц) на A3 построен аналогично, но инвертированная отрицательная пила поступает на неинвертирующий вход A3.2 через резистор R18, а потому вычитается из пьедестала 1100 Гц, построенного на делителе R19, R20. Канал 2 работает, когда "1" на F2 и горит светодиод HL2. При этом открыт коммутатор D1.2. В режимах 2-5 работает канал 3 на A4, идентичный по схеме каналу 1. С выхода ГУН сигнал поступает на делители частоты на D2.1, D2.2. В режиме 1 сигнал снимается с 1F, а в режимах 2-5 - с 2F, и, через галетник, поступает на шину IN- на вход выходного усилителя в Блоке Б. В режиме 5 диод VD1 закорачивается галетным переключателем, и пила на выходе канала 3 становится двухполярной, но отрицательную часть пилы на вход ГУН не пропускает диод VD4. В период, когда пила отрицательная, формируется пауза в выходном сигнале.

Налаживать прибор надо следующим образом:
1. Установить галетник в положение Режим 1. Включить питание прибора. Загорится HL1. Сразу переставить джампер J1 из положения 1-2 в положение 2-3.
2. Переставить джампер J2 в положение 2-3. Резистором R10 установить на выходе прибора (на виброфонах) частоту 3 Гц.
3. Вернуть джампер J2 в положение 1-2. Резистором R8 установить в конце цикла прямого хода пилы частоту 100 Гц.
4. Переставить джампер J1 в положение 1-2. Дождаться, когда потухнет HL1 и зажгётся HL2, после чего сразу переключить джампер J1 в положение 2-3.
5. Переключить джампер J3 в положение 2-3 и резистором R20 установить на выходе прибора частоту 1100 Гц.
6. Вернуть джампер J3 в положение 1-2, и резистором R17 добиться того, чтобы в конце цикла пилы частота на выходе прибора была 600 Гц. Вернуть джампер J1 в 1-2.
7. Переключить галетный переключатель в режим 2. Переключить джампер J4 в положение 2-3 и резистором R27 установить на выходе прибора частоту 3 Гц.
8. Вернуть джампер J4 в положение 1-2 и резистором R25 установить максимальную частоту в конце цикла пилы так, чтобы в конце пилы частота не начинала медленно падать.
9. Резистором R2 установить время цикла пилы 3 минуты в Режимах 1 и 2.
Наладка закончена.

Налаживать желательно с помощью цифрового частотомера. Если его нет, можно использовать звуковой генератор и двухканальный осциллограф, если и такой вариант не проходит, можно использовать звуковой генератор и осциллограф со входом Х, и настраивать по фигурам Лисажу. Я ещё проще поступил- настраивал одним звуковым генератором, хотя есть и двухканальный осциллограф. К выходу звуковика подключил динамик и настраивал прибор в унисон с генератором. Правда, в молодости я был рок-музыкантом, гитаристом, так что, этот метод не всем подойдёт.

Блок П..

Блок питания прибора предельно простой- на двух компенсационных интегральных стабилизаторах:.


Схема Блока питания

Общая схема прибора:


Общая схема прибора

Применён малогабаритный галетный переключатель 5П6НПМ на 5 положений, 6 направлений. Секция S1.1 переключает конденсаторы интегратора, изменяя, в зависимости от режима, время прямого хода пилы. Секция S1.2 выкорачивает в Режиме 5 диод VD1 в Блоке А. Секция S1.3 переключает вход ГУН к каналам 1,2, либо к каналу3 в зввисимости от Режима. Секция S1.4 переключает вход выходного усилителя, либо к 1F, либо к 2F в зависимости от Режима. Секция S1.5 управляет питанием Устройства Управления- в Режиме 1 питание подано на Устройство Управления, в остальных режимах Устройство Управления питания не имеет- цепь питания Устройства Управления выкорочена на общий провод. Секция S1.6 переключает цифры на индикаторе режимов. Виброфоны представляют собой электромагнитные телефонные капсюли, наподобие ТА-56, либо виброфоны от прибора Витафон. Прибор Витафон можно заказать по Интернету с сайта фирмы-производителя Витафон Если использовать старые телефонные капсюли, то надо выточить для них новые тонкие крышки из дюраля, или латуни, что- сложная токарная операция, подвластная лишь асу в токарном деле при наличии прецизионного токарного станка. Если использовать виброфоны от Витафона, как сделал я, то виброфоны в Витафоне имеют сопротивление 50 Ом и соединены последовательно. Их надо, либо пересоединить параллельно, либо заменить двухпроводный телефонный шнур ШТ-2 на четырёхпроводный ШТ-4, а на разъёме прибора соединить капсюли параллельно, как и показано на схеме, и вывести каждый виброфон на разъём прибора отдельной парой. Тогда можно сохранить и Витафон, установив в его корпус такойже разъём, как в приборе, но соединив капсюли виброфонов на разъёме в Витафоне последовательно, а не параллельно, как в разъёме данного прибора. Тогда можно будет использовать и Витафон, и данный прибор с одними и теми же виброфонами. Я лично этого не стал делать, потому как считаю, что если этот прибор с современным алгоритмом работы не поможет, то не поможет и Витафон. Можно использовать телефонные капсюли сопротивлением, либо 50, либо 100 Ом. Другие не подходят. Если используются капсюли на 50 Ом, то их надо соединить параллельно. Если используются капсюли на 100 Ом, то их надо соединить параллельно, а резисторы R22, R23 в Блоке Б выкоротить проволочной перемычкой. Силовой трансформатор должен имель выходную обмотку со средней точкой 2х13В переменного напряжения при токе 300 мА.

Платы прибора двусторонние, кроме блока питания. Как изготавливать платы, описано на моём сайте на странице Как сделать печатные платы?

Плата Блока Б, расположение деталей:


Блок Б, расположение деталей

Диоды- КД522,521, КД503, 1N4148, и т.п. Резисторы- МЛТ, ВС, или импорт, вместо дросселей ДПМ-04-100 можно поставить другие, на ток 0.2-0.4 Ампер. Если вообще никаких нет, можно впаять вместо них проволочные перемычки. Вместо двурядных разъёмов можно применять однорядные, тогда второй ряд отверстий будет не запаянным. Вместо микросхем К561 можно применять КР1561, импортные серии CD4000B. Операционный усилитель можно заменить на отечественный К140УД5, К140УД11, К157УД1 с соответствующими цепями частотной коррекции. Другие не подходят, нужен ОУ с малым выходным сопротивлением, порядка 30 Ом. Вообще, я бы посоветовал радиолюбителям закупить сразу побольше ОУ NE5532P- они на 20% дешевле отечественных пластмассовых УД, и в 20 раз лучше них! Они подходят в 90% случаев применения ОУ. Вся эстрадная аппаратура известных мировых производителей, таких как Yamaha, Korg, Roland и других, уже лет 20- сплошь на них, и заменять их на другие они, похоже, и не думают! Иначе- придётся переделывать плату. Правда, файлы проектов в архиве документации есть, но надо владеть САПР. Можно применить другой индикатор с общим катодом, но следует учитывать его размеры и цоколёвку. Можно применить и индикатор с общим анодом, но тогда надо микросхему КР514ИД1 заменить на микросхему КР514ИД2, а общие выводы индикатора присоединить не к общему проводу, а к источнику питания +5V. Можно переделать всю схему индикации, применив другие индикатор и дешифратор. Можно вообще собрать схему индикации на одних резисторах и диодах. Потребуется 8 резисторов и 21 диод. Можно вообще применить схему индикации просто на пяти светодиодах, а можно и вообще её исключить, промаркировав положения галетного переключателя. Микросхему А1 можно применять КР142ЕН5А,В, (КРЕН5А), либо импортные 7805. Конденсаторы можно применять любые, лишь бы входили в плату.

Плата Блока Б, монтаж:


Блок Б, монтаж

Зелёные линии- печать со стороны деталей. Красные- со стороны пайки. Следует учитывать, что семисегментный индикатор HLS1 установлен на стороне пайки! В место разъёма Х2 (вверху платы) впаиваются провода ленточного кабеля, на конце которого-гнездовая часть разъёма Х2 Блока А.

Плата Блока А, расположение деталей:


Блок А, расположение деталей

Разьёмы Х2, Х3- PLD-20 от всякой импортной оргтехники. На месте Х2 можно применить однорядный 7-10- контактный разъём, а на месте Х3-12-контактный, но придётся переделывать плату. В качестве ОУ А1 можно, из отечественных, применять только К142УД5, К142УД11, или К157УД1 по 2 корпуса с соответствующими цепями частотной коррекции. В качестве других ОУ, А2-А5, из отечественных, можно применять любые, не микромощные, но придётся переделывать плату, она будет намного больше, однако влезет на шасси прибора. Джамперы J1-J4 и их замыкатели взяты со старых материнских и других компьютерных плат. Конденсаторы С31, С32- SMD 1206, других подходящих у меня не было. Вместо них можно поставить не полярный электролитический конденсатор на 4.7 мкф, припаяв его к тем же контактным площадкам. Диоды- КД521,522, 1N4148, КД503 и т.п. Резисторы- МЛТ, ВС, импорт. HL1, HL2- любые светодиоды оптического диапазона, разного цвета диаметром 3 мм, или более мелкие. В качестве VS1 можно применить 4 отдельных диода, запаяв их мостом в теже отверстия в плате. Транзисторы VT2, VT3 должны быть подобраны с одинаковыми коэффициентами Вст. Конденсаторы- любые, лишь бы влазили на плату. Транзисторы VT1-VT3 могут быть и металлическими, и пластмассовыми. В качестве D1, D2 можно применять КР1561, или их импортные аналоги серии 4000В.

Плата Блока А, монтаж:


Блок А, монтаж

Зелёные линии- печать со стороны деталей. Красные- со стороны пайки. В первую очередь, как всегда, запаиваются проволочные перемычки переходных отверстий.

Плата Блока П, монтаж:.


Блок П, монтаж

Плата односторонняя. Радиаторы для А1, А2- около 20 квадратных см. Так как плата на шасси прибора стоит "вверх ногами", в плате, под радиаторами, насверлены отверстия диаметром 2.5 мм. для конвекции воздуха, под которые в рисунке печати сделаны контактные площадки для кернения центров этих отверстий, а также крепёжных отверстий радиаторов и самой платы. Ёмкости электролитических конденсаторов можно увеличивать. Разьёмы Х4, Х5- от всякой компьютерной и оргтехники. Вместо разъёма Х4 можно впаять провода, на конце которых гнездовая часть разъёма Х4 Блока А, у меня так и сделано.

Конструктивно прибор размещён в корпусе от неисправного блока питания ПК POWER ATX, или POWER AT. Вид прибора спереди:


Вид прибора спереди

В передней панели прибора пропилены 2 окна- под индикатор HLS1 Блока Б и под выходной разъём прибора Х6. Выходной разъём- розетка РГ1Н-1-3, в который вставляется вилка РШ2Н-1-17 с кабелем виброфонов. Но можно применять и другие разъёмы, тот же COM (DB-9) от ПК, PS/2, USB и другие. Также вырезано круглое отверстие диаметром в крепёжную гайку галетного переключателя 5П6НПМ.

Вид прибора сзади:


Вид прибора сзади

Сзади к корпусу прикручена алюминиевая панель, на которой установлен сетевой выключатель питания, сетевой предохранитель и резиновый проходной изолятор, в который пропущен сетевой кабель питания прибора.

Вид прибора снизу:


Вид прибора снизу

На днище корпуса прибора установлены резиновые опорные ножки, на которых прибор стоит на столе.

Вид на монтаж прибора спереди:


Монтаж спереди

Блок А, Блок П, сетевой силовой трансформатор, установлены на горизонтальном алюминиевом шасси, опирающемся на дюралевые уголки, установленные по углам корпуса прибора. Высота установки шасси над днищем корпуса- 54 мм.Блок Б крепится к передней панели.

Вид на монтаж прибора сзади слева:


Монтаж сзади слева

Вид на монтаж прибора сзади справа:


Монтаж сзади справа

Вид шасси прибора сверху:


Шасси сверху

Вид шасси прибора снизу:


Шасси снизу

Передняя панель с Блоком Б:


Передняя панель

Прибор со снятым шасси:


Вид с убранным шасси

Корпус прибора со снятыми шасси и передней панелью:


Корпус прибора

Все необходимые для изготовления прибора чертежи, схемы, файлы проектов в САПР P-CAD 8.5 и OrCAD 10, рисунки печатных плат
в форматах .plt P-CAD с программой для их распечатки, и .pdf Adobe Acrobat содержатся в архиве документации: sound.rar(510Kb)


В заключение хотелось бы сказать вот о чём. Лечение суставных проблем физиотерапевтическими методами может оказаться малоэффективно только при акустическом воздействии. Перед началом акустотерапии очень желательно провести сеанс ВЧ- индуктотермии хотя бы 15-20 минут. А по окончании сеанса акустотерапии, обработать сустав и прилегающие к нему ткани прибором импульсной инфракрасной терапии, минут 5-10. А ещё лучше, после акустотерапии, чередовать через раз сеанс импульсной инфракрасной терапии и ультратоновой терапии. Описания всех этих приборов на сайте имеются. Такая комплексная терапия имеет гораздо большие шансы на успех!

Данный прибор и мои предыдущие разработки-Светодиодный физиотерапевтический прибор и Светоакустический физиотерапевтический прибор-2 могут быть примерами использования в радиолюбительских конструкциях широкораспространённого, доступного корпусного конструктива- блока питания персонального компьютера, при совершенно различной внутренней компоновке узлов и плат приборов. На базе этого конструктива можно создавать комплекты различной аппаратуры- измерительной, медицинской, охранной, и т.д. в унифицированных одинаковых корпусах.:


Комплект приборов.

На задних стенках корпусов можно устанавливать интерфейсные разъёмы, связывающие разные блоки в единый комплекс.

Автор: Исаев Александр Николаевич
г.Железногорск-Илимский. Иркутская обл.
2008г.


isaev51@bk.ru

Hosted by uCoz