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步进电机控制血液循环扫描仪中的激光

文章来源:锐特步进电机 时间:2020-01-03 10:44:18 浏览:

  充足的血液供应对活组织至关重要,可提供氧气和营养。因此,血液循环不良总是体内某些地方出现问题的迹象。通常,对皮肤或组织的简单检查就足以进行这种诊断。在这里,新开发的血液循环测量设备可以真正显示其构成。激光束扫描患者通过组织的循环。步进电机用于机械定位激光束。以这种方式,传感器系统能够以微型规模提供可再现的结果。

  对于该领域的应用,准确的步距,适当的低背隙齿轮,有效的控制,耐用性以及最重要的是,超薄设计是成功的重要前提。

  如今,微型驱动系统在广泛的应用中起着举足轻重的作用,而在紧凑型设备中则无处不在。电子元件和光电零件似乎在逐分钟缩小。然而,对于许多应用而言,需要微型机械部件。

  

血液循环扫描仪

 

  现代医疗设备通常有两件事:它们很大且很昂贵。但是,新开发的血液循环扫描仪表明情况可能有所不同。新设备是一个小型实用设备,结合了现代电子技术,激光技术和微机械,并带有PC进行评估。由于血液循环对于所有身体功能都是必不可少的,因此该设备可以快速确认诊断并评估特定疾病的进展。糖尿病,动脉阻塞,皮肤病学问题或伤口愈合,烧伤和移植只是可能进行评估和评估的一些例子。该机制背后的原理非常简单:二极管激光穿透组织的上层(大约0.5至1毫米深,取决于组织类型),并被红细胞部分反映出来。这样就可以确定红细胞的速度和数量,而无需穿透皮肤表面。

  许多因素在确定和分析测量值中起着重要作用。为了创建尽可能精确的快照,必须在尽可能短的时间内扫描足够大的区域。但是,与此同时,该区域必须包含尽可能多的测量点。但是,如果单个台阶的长度小于激光束的直径,则测量将重叠,这会浪费时间,而在数据质量方面没有任何可观的收益。

  大约1毫米的激光束直径即可向医疗专业人员提供有用的数据。可以扫描的最大区域约为50 x 50cm²,具有多达255 x 255个测量点,甚至可以以一定角度测量四肢。可调分辨率允许距组织25厘米处约25毫米的步长。3毫米,2毫米或1毫米,提供低,中或高分辨率。最高分辨率模式使用的步长仅为0.5 mm,测量点重叠。反射光由CCD摄像机拾取,并通过专门开发的软件进行分析。

  紧凑力学

  

 
扫描仪的机械元件必须满足许多要求。首先,必须能够运输移动设备而没有任何损坏的风险。可靠性和EMC兼容性也很重要,特别是在医疗环境中使用时。由于扫描仪可以在许多不同的模式下操作,因此重要的是,可以轻松调整光学步长,并在非常精确的程度上保持可重复性。为了节省时间和金钱,将设备的控件集成到现有电子设备中是至关重要的前提。

 

  步进电机是满足这些各种需求的最佳方法。步进电机可用于实现定义的步长,而无需任何其他传感器。每个控制脉冲使电动机旋转一个定义的步距角。由于涉及大量步骤,因此可以实现出色的分辨率,并且可以通过使用下游齿轮减速来进一步提高分辨率。这是电机真正发挥作用的地方,低背隙齿轮装置为高分辨率和高精度提供了基础。齿轮系统已经为此应用进行了广泛的测试和认证。预期寿命,分辨率和再现精度都远远超过最低要求。

  当前的步进电机直径最大为15 mm,每转最多允许24步,并且可以达到每分钟15,000转的速度。输出分析很简单–电脉冲对应于一个设定的旋转角度,从而可以从脉冲数中计算出总角度或行进距离。以血液循环扫描仪为例,它以低分辨率工作,扫描面积为2.7 x 2.9mm²,分辨率为10 x 10点,实际扫描过程仅需4秒钟。另一方面,面积为26 x 29cm²和85 x 85点分辨率,则需要六分钟。为此,两个步进电机使偏转镜沿xy轴移动。坚固的机械性能,再加上高精度的步距,

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