微波治療儀的功率控制系統研究

朱飛

摘 要：現如今伴隨著科技水平的不斷提高，醫療水平無論是在技術操作還是在儀器應用上都有了創新和發展。尤其是對于醫療儀器的創新，隨著醫學技術研究的不斷深入，越來越多的新型儀器投入使用，大大促進了醫學事業的進一步發展。而微波治療儀的應用伴隨著對于這項醫療器械的研究深入而逐漸擴大了規模。但在實際使用過程中仍然有需要注意的問題和要點，本文就微波治療儀的功率控制問題進行了分析，并對其控制系統展開了討論。

關鍵詞：微波治療儀;智能系統;模糊控制

引言：微波治療儀能夠廣泛地得到應用不僅是由于其在醫療過程中起到了非常良好的輔助作用，同時儀器本身的高水平發展也是重要因素之一。在微波治療儀的使用過程當中，器件和相關的微波應用技術并沒有停滯不前。而是伴隨著儀器的應用規模擴大，對醫療器件和相關微波應用技術的研究也在不斷的深入發展。而在當前醫療發展過程中，微波治療儀以其治療過程中體現出的優秀的穩定性和干擾性得到了越來越多的應用。因此，為了實現治療效果的進一步提高，有必要針對微波治療儀中的功率控制系統進行進一步的探索和討論。

1微波治療儀的組成及工作原理

1.1微波治療儀組成

微波治療儀本身能夠通過儀器內部的結構和部件產生熱效應，通過對產生的微波進行傳播進而對患者的患病部位進行治療。微波治療儀內部結構較為復雜，除了電源控制開關之外，通過磁控管、傳感器和微控制器等相關零部件對微波進行產生和傳導[1]。而在整個微波治療儀中起到核心作用的就是微控制器。微控制器是對整個治療儀中的所有運行系統進行管理。通過對功率的控制能夠調整磁控管的運行狀態，從而實現微波治療儀的穩定運行[2]。微波治療儀本身內部結構組成相對來說較為復雜，因此在投入使用中時就要格外注意使用操作的規范性。在應用時應當注意對儀器本身的工作原理和內部組成有基本的了解，才能盡量避免出現操作失誤，造成儀器損傷，影響儀器使用壽命。

1.2治療儀主要工作原理

就目前醫療工作中主要使用的微波治療儀類型進行分析，常見的依然還是由微處理器進行控制的治療儀。這類微波治療儀的使用主要依靠磁控管的運行產生微波。在治療儀開始運轉之后，磁控管會通過對磁場和電壓的控制，在兩者的不斷作用之下產生二極管。在整個磁控管運行過程中，不斷從陰極出發的電子會在運動過程中從陽極獲得能量。與此同時，磁場的作用會使運動中的電子產生振動，進而產生微波。在磁場和高壓的作用下會不斷循環上述過程，治療儀運轉就會產生微波。通過儀器內部的輻射器等相關微波傳輸部件，能夠將產生的微波作用于患者的患病處，輔助減輕炎癥，提高治療效率。

1.3治療儀的軟件控制

微波治療儀除了復雜的內部結構之外，要想實現治療儀的正常運轉，也離不開軟件控制系統的應用。微波的輸出過程往往較為復雜，在進行操作控制時不但要求精度，同時為了達到更好的治療效果也要有良好的穩定性。因此微波治療儀的軟件控制結合了模糊控制和PD控制兩種方法的優點，在保證精確性的同時維護了治療水平的穩定。

2微波治療儀的功率控制系統

2.1模糊PD調節原理

在醫療工作中，為了達到微波治療儀的廣泛應用，儀器的生產通常是進行統一標準的。這不僅能夠幫助檢驗儀器的生產質量，同時也能夠減少工作任務，提高微波治療儀的生產效率。但對于醫療工作效率來說，微波治療儀不僅需要達到生產標準，在使用過程中也需要根據具體使用情況對相關參數進行調整。尤其是磁控管的功率控制，按照統一生產標準進行設計導致無法達到更好地治療效果。對于磁控管應當通過更精確的數學計算，對具體參數進行調整和控制。而模糊PD模型就是通過精確地計算之后，建立相關的數學模型。以人工智能的方式針對磁控管進行了相關調整，根據問題的具體情況對系統進行控制和調整。

2.2功率控制系統規則

為了使微波治療儀能夠更好地發揮醫療作用，提高醫療效率，針對治療儀的功率控制進行了系統設計。在控制系統的設計過程中，不僅要考慮到醫療需求，同時也要參考醫生的醫療經驗，針對控制系統進行調整，使其能夠更好地發揮作用。在進行控制器設計工作時，要對相應的參數進行設定，搭建一個雙輸入單輸出的控制器。控制器本身的系統偏差應當伴隨參數的變化而進行調整。為了更好地實現功率控制管理，提高系統對數據變化的響應速度。微波功率偏差產生的突然性變化可能會對功率控制產生影響，使得參數過飽和。因此要在選取數據時應當盡量選取較小的數據進行調試。在進行功率控制系統設計時，對系統偏差可能造成的影響進行全面考慮。偏差過大、過小都會相應的對參數產生變化，進而影響到功率控制系統本身的運行穩定性。因此要做好偏差數據控制管理，避免對系統的功能應用造成干擾效果。

2.3功率控制系統提點

對微波治療儀的功率控制系統進行調整和設計能夠更好地實現治療儀的醫療效果，在提高醫療效率的同時，能讓儀器更加適用于具體應用場景。控制器能夠幫助實現儀器相關參數的調節，進而實現對系統本身的控制和管理。在保證治療效果的同時，功率控制器的設計和使用能夠使微波治療儀對環境和參數變化進行更快的相應，同時提高了使用穩定性。

結束語：為了實現醫療技術的提高和創新，應當不斷針對現有的問題進行分析。微波治療儀的功率控制系統能夠輔助功能的實現，同時提高儀器穩定性。希望本文的設計想法能為相關從業人員提供參考。

參考文獻：

[1]于匯泉，微波及其在醫療中的安全使用[J]，臨床與護理工程，2003（5）：39-40

[2]郭建波，周劍利.模糊PID混合控制系統在加熱爐中的應用[J].微計算機信息，2005（9）：96-98

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