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E-stim中常见电极的电阻 By hvprvbo pdf版： https://drive.google.com/file/d/12gOSPcjOVDIe3IoG_Gr47d-agUbB1I6J/view?usp=sharing       E-stim(electro stimulation)中有许多种类的电极（电击贴片，导电橡胶环，电击乳夹等）。部分电极采用了非金属材料（导电橡胶，导电织物等）来导电，其导电性通常比金属差。因此进行e-stim时，将会在电极上产生电压消耗，降低e-stim的刺激程度。 为了评估非金属电极的电压消耗，我们测量了几种电极的伏安曲线，得到了在一定电流（直流5mA, 10mA, 20mA）下电极的电阻。结果如 下页表 所示。     从测试结果中可知，导电橡胶环的电阻较大，其余电极的电阻相对人体电阻（~1kΩ）较小。使用导电橡胶环将产生较大的电压消耗。例如在一个典型的e-stim场景下，采用导电橡胶环连接阴茎作为一极同时用两个贴片作为另一极。电极电阻和人体电阻构成串联电路。 此时电击器输出电压约有5%消耗在贴片上，39%消耗在导电环上。只有剩下的56%用来刺激人体 。     从测试结果的伏安曲线可知，部分电极的伏安曲线为非线性。低电压时导电能力弱或者几乎不导电，电压高到一定程度才开始导电。因此， 无法用万用表电阻档直接测量此类电极的电阻 。只有伏安曲线近乎线性的导电橡胶，其电阻可以用万用表电阻档直接测量。推测这种非线性伏安特性产生的原因与电极结构有关。贴片电极有碳纸与水凝胶的界面，导电时存在一些电化学过程导致了非线性伏安特性的出现。图中第3，4种接线方式的电极出现非线性伏安特性的原因应该也与润滑油中的水与电极界面的电化学过程有关。 实验测试细节：     采用直流电源给电极施加电压，万用表选择电流档接入电路测量电流。每次改变电压后等待约1分钟，等电流稳定后记录电流。     测量图3的电极时，预先在电极与金属柱之间涂水性润滑油。测量图4的织物电极时，预先用水性润滑油润湿电极内侧。     仪器型号：直流电源-迈胜MS-305D，万用表-优利德UT39C...

电击器MK312-BT的Failure20, Failure21故障调试 Debug for “Failure20” and “Failure21” of e-stim powerbox MK312-BT By hvprvbo pdf版： https://drive.google.com/file/d/1gr-n5ldNQqSA_JH1kqPSWMPF73wiGk7i/view?usp=sharing     组装MK312-BT v1.2版本时，焊好PCB板，上电后机器自检不通过。先后遇到了两种故障：Failure 21故障和Failure 20故障。下面分享一下解决这两个故障的过程。 1.Failure 21故障     故障原因是面板插口处的电源电压不对。MK312-BT的BOM中推荐电源电压15~19V。MK312-BT有一个电源电压检测机制，如图 1所示。图中“V+”结点为前面板电源插口正极。单片机启动时读取AD引脚PA2上的分压，数值不对就会报Failure 21故障。 调整电源电压即可解决。   图 1 MK312-BT电源电压检测机制 2.Failure 20故障     故障原因是单片机没有在电流采样电阻R30上读取到预期的信号。     根据我们之前的分析( https://hvprvbo.blogspot.com/2021/03/mk312-bt.html )，当主机需要对外输出一个脉冲时：1. 单片机与DAC芯片LTC1661通信，LTC1661在OUTA端输出合适的电平，该电平经过电阻网络以及运放后加在MOS管Q3的G极，控制了Q3的导通程度。2. 单片机在PB2引脚输出高电平，Q1管导通。此时电流依次经过：9伏电源->Q3->变压器引脚5->变压器引脚4->Q1->R30->GND。通过AD转换引脚PA0读取R30的电位就能得到上述回路的电流。     根据(Sirius, https://metafetish.club )提供的信息(图 2)，单片机启动时需要分别对A, B两个通道进行测试，每个通道必须满足两个条件：   ...

电击器MK312-BT脉冲输出部分原理分析 By hvprvbo pdf版： https://drive.google.com/file/d/1F-yP8CVAkp5wgzV4PHNP0N9IZWTDCrXE/view?usp=sharing       MK-312BT脉冲输出部分电路图 如图所示 ：     图 1 MK-312BT部分电路图     该设计中依靠音频变压器来升压，达到刺激人体的目的。在硬件上，单片机的输出进入数模转换芯片，得到一个模拟信号。该模拟信号依次经过电阻网络的变换以及运放的变换之后进入MOS管的G级用来控制MOS管的导通程度。MOS管用于驱动变压器的初级线圈，从而在次级线圈中产生高压，刺激人体。具体细节如下：     单片机通过!CS，PB7和PB5三个引脚与数模转换芯片LTC1661通讯。该芯片有两路模拟输出：OUTA和OUTB。以其中OUTA路为例，记OUTA路电位为V。     当模拟信号V通过由R31, R32和R33构成的网络后变为Vout1，则Vout1=(Vcc1/R32 + V/R31)/(1/R31 + 1/R32 + 1/R33)。其中Vcc1为9伏。     Vout1进入运放LM358N的正输入端进行线性变换后，输出到电阻R39上的电位为Vout2。则Vout2=Vout1 – R36*((Vcc2-Vout1)/R34 – Vout1/R35)。其中Vcc2为5伏。     加在MOS驱动G,S上的电压Vgs=Vcc1-Vout2。     当R31=R32=R33=100K, R34=R36=100K, R35=200K时，由以上各式得到 单片机DAC输出电平V与MOS管gs极电压的关系：Vgs=6.5-0.8333V 。式中电压单位均为伏。     单片机控制MOS管Q3导通程度，9伏电压部分地加到了变压器TR1的初级线圈引脚5。为了在初级线圈中产生电流，还需将TR1的引脚4或引脚6接地。引脚4/引脚6接地将在次级线圈中产生方向相反的电压，用于...

 SM电击器的电击强度比较 By hvprvbo      SM电击器的电击强度能从零到最大进行调节，而最大电击强度是SM电击器的重要属性之一。对于电击强度弱的电击器，即使开到最大仍然让M欲求不满，只能将多个电击器并联或者串联使用。电击强度足够大的电击器才能满足M的需求。由此衍生的问题是如何比较不同电击器的最大电击强度？本文以平均电流来衡量电击强度，对不同电击器的最大电击强度进行了比较。     平均电流测试电路如图 1所示。电击器的输出经过电桥整流后通过电阻R。R的数值与人体电阻相近。电容C捕捉了一段时间内通过电路的电荷量，通过电压表反映出来。通过测量电容电压升到某一值的时间，就能得到该段时间内通过电路的平均电流。更多细节详见附录。 图1 平均电流测试电路     对几种常见SM电击器在最大电击强度下测量平均电流，结果如表 1所示。其中电击模式的选择原则是尽量选择电击器不输出的时间比例小的模式。   表1 不同电击器最大电击强度下的平均电流     测试出的平均电流在不同电击器之间有较大差异，这种差异和电源电压有一定关联。1号电击器电源为两节7号电池，额定电压3V，输出最低。2，3，4号电击器电源为三节7号电池，额定电压4.5V，输出略高。而5号电击器电源为9V电池，电压最高，电击器输出也最高。 附录 平均电流测试细节 所用元件参数：KBPC1010电桥，1K碳膜电阻，1000uF电解电容，优利德UT39C+万用表作电压表 1，2，3，4号电击器电池均为新购南孚7号碱性电池。5号电击器电池为新购南孚9V碱性电池。 开始测试前，短路电容两端，打开电击器输出。开始测试时，松开电容的短路线同时开始计时。当电容电压达到U时停止计时，记录时间间隔t。则平均电流I=CU/t。本文选择U=20V。U应与电击器开路电压相比足够小，t应远大于电击器电击节奏的变化周期。 开路电压测试 电击器开路电压测试如图 2所示。电击器输出通过二极管给电容充电，测量电击节奏内电容C上最高电压即为开路电压。二极管型号为1N4007，电容型号为CBB22，630V，334J。 测试结果如表 2所示。部分电击器为单极性输出，需要将电击器输出端交换才可测出开路...

 一类SM电击器升压部分的分析与设计 By hvprvbo   PDF完整版： https://drive.google.com/file/d/1J0QCxmR9cJ_tMobcFXse1Qm1CQVKP2Cz/view?usp=sharing     摘要 ：针对SM电击器中的Boost与H桥升压电路，用理论研究的方法分析了电路工作过程，推导了电路脉冲输出特性与设计参数的关系。     在电击器的电路设计中，升压部分往往是不可缺少的关键部分。Boost电路(图 1)与H桥(图 2)组合进行升压的设计是一类有效的设计方案，在目前市面上的SM电击器中得到了广泛应用。研究这部分电路的工作过程以及输出特性对电击器的电路设计具有重要意义。     这部分电路中，Boost电路起到升压作用，H桥起到控制输出脉冲极性的作用。电路工作时序图如图 3所示。       当单片机控制IO1口为高电平时，三极管Q导通，电源向电感L充电（电感充电过程）。当IO1口变为低电平时，三极管Q截止，电感L通过二极管D向电容C充电（电感放电过程）。IO1口的交替高低电平使得三极管Q不断导通/截止，电感L向电容C进行一系列的放电过程，将电容C充电至较高的电压。随后单片机控制H桥的某一半导通，电容C通过H桥向人体放电（VO1与VO2连接于人体），输出一个脉冲（电容放电过程）。上述涉及到三个过程：电感充电过程，电感放电过程，电容放电过程。这三个过程电路状态分析详见 pdf完整版 。     在电路设计中，电路输出脉冲的特性由设计参数（各个元件参数以及各个时间参数）确定。电路设计参数如表 1所示。电路脉冲输出特性如表 3所示。各个元件在工作时需要承受一定载荷（例如耐压，热耗散功率等），这部分如表 4所示。          

SM电击器电路原理分析 By hvprvbo     很长一段时间以来，某几款电击器频繁在SM小视频中出镜。对其工作原理好奇，于是开始抄板分析。大部分使用电池或USB口作为电源的电击器电路设计都面临两个问题： 1.  升压问题 。普通电池和USB口的电压通常达不到能刺激人体的水平，因此需要用升压电路得到较高的电压，再用于刺激人体。 2.  极性转换问题 。电击器的输出电压具有不同种类的波形。极性波（单向电压）作用于人体容易导致肌肉组织损伤，因而需要采用电荷平衡的无极性波来减少甚至避免这种损伤[1]。因此需要电路来定时地改变输出电压的方向。     这些爆款电击器是如何解决上述问题的呢？通过PCB抄板分析，发现它们几乎都采用了 boost升压电路 与 H桥电路 组合的方式，部分电路图分别如图 1，图 2和图 3所示。     图1为boost升压电路图。当IO1为高电平时，三极管Q导通，电感L被接地，电流开始通过电感，电感被充电。然后，IO1切换到低电平，三极管关断，由于电感保持电流连续，电感两端产生较高的感应电压，于是二极管D导通，电感通过二极管D给电容C充电，将之前充电过程的能量全部提供给电容。电容经过充电后，电压上升一个增量。反复重复上述充放电过程，电容就会不断被充电，电压VH逐渐升高，从而得到高电压。（某款电击器输出从最低档调到最高档，测得电容两端电压VH从45V升到150V，这个电压还是很高的）   图 1 boost升压电路图     得到高电压VH后不能直接输出刺激人体，还需要通过H桥电路实现极性转换。H桥电路原理图如图 2所示。图中VO1和VO2分别接在人体敏感部位上。VH为高压输入。当三极管Q1和Q4导通，其他两个三极管关断时，高压VH通过Q1，Q4与人体形成回路刺激人体，此时输出为VO1正，VO2负；当三极管Q2和Q3导通，其他两个三极管关断时，高压VH通过Q2，Q3与人体形成回路刺激人体，此时输出为VO1负，VO2正。通过单片机不断控制上述4个三极管的导通关断，就能实现把高压VH有正有负地输出。   图 2 简化的H桥电路图     实际上，两个P...

Design and DIY for e-stim robot By hvprvbo 1. Design of hardware system     The hardware system is mainly composed of two parts: the PLC and the button drive module. The user designs the e-stim command list in the computer, and then burn the e-stim command list into the EEPROM in the PLC. The PLC controls the button drive module to realize automatic control of the e-stim device.     For PLC chip, the STC15W408AS(STC MCU Limited) is used. We use serial port to communicate with the computer. The e-stim command list is burn into the EEPROM on the PLC chip. When the electro play is started, the PLC reads the command list from the EEPROM and controls the e-stim device via button drive module.     The button drive module need to take over the action of hitting the buttons on e-stim device. For a considerable number of e-stim device, this button is a switch. When pressed or released, the corresponding node in the circuit is switched on and off. This behavio...