基于磁共振耦合的无线磁阻执行器制造技术

本发明专利技术公开了基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，包括发射端和驱动端；发射端包括高频电源以及同心设置的源线圈和发射线圈，源线圈与高频电源连接；驱动端包括同心设置的接收线圈、负载线圈和驱动线圈，接收线圈无线接收发射线圈的功率并无线传递至负载线圈，负载线圈与驱动线圈电连接；发射端和驱动端中的一个还设有磁性元件，磁性元件与驱动线圈配合。本发明专利技术在结合执行器和无线能量传递功能，利用无线能量传递功能在体内药物释放装置中建立局部强磁场，利用该局部强磁场进行药物释放。此外，体内药物释放装置可以包含，也可以不包含磁性物质。因此，其可以用于强磁环境中，例如，核磁共振机中。共振机中。共振机中。

【技术实现步骤摘要】
基于磁共振耦合的无线磁阻执行器


[0001]本专利技术涉及无线执行器
，具体涉及一种基于磁共振耦合的无线磁阻执行器。

技术介绍

[0002]无线执行器可用于体内药物释放。采用无线执行器的主要原因是无须在体内安装电池，从而增加体内药物释放装置寿命及安全性。已提出的无线执行器包括无线驱动磁性粒子薄膜和外置永磁体驱动方法。磁性粒子无线驱动方法利用外置永磁体磁场，在磁性粒子薄膜上产生磁力，产生薄膜形变，压缩药物腔，通过控制薄膜形变量控制药物释放量。外置永磁体驱动方法利用外置永磁体磁场驱动体内药物释放装置中的小永磁体，释放药物。
[0003]此外，目前无线执行器采用的方法都是利用外置永磁体方法，其执行器输出力的大小取决于体内磁性物质的大小和磁性强度，无法驱动非磁性药物释放装置，导致体内具有该类型无线执行器的药物释放装置无法在具有强磁的环境中使用，如核磁共振机等。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，结合执行器和无线能量传递功能，利用无线能量传递功能在体内药物释放装置中建立局部强磁场，利用该局部强磁场进行药物释放。
[0005]为达成上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，包括发射端和驱动端；
[0006]所述发射端包括高频电源以及同心设置的源线圈和发射线圈，所述源线圈与高频电源连接，所述源线圈接收高频电源的功率并无线传递至发射线圈；
[0007]所述驱动端包括同心设置的接收线圈、负载线圈和驱动线圈，所述接收线圈无线接收所述发射线圈的功率并无线传递至负载线圈，所述负载线圈与所述驱动线圈电连接；
[0008]所述发射端和所述驱动端中的一个还设有磁性元件，所述磁性元件与所述驱动线圈配合，使得所述磁性元件与所述驱动线圈能够相对移动。
[0009]进一步地，所述发射线圈与所述接收线圈均为共振线圈。
[0010]进一步地，所述共振线圈包括相互串联的线圈和电容，所述线圈的线圈电感与电容满足：
[0011][0012]式中：f
‑‑
频率；L
‑‑
感抗；C
‑‑
容抗。
[0013]作为优选，所述负载线圈通过整流桥与所述驱动线圈连接。
[0014]作为优选，所述驱动线圈相对接收线圈和负载线圈固定；所述磁性元件设置于驱动端，且能够相对所述驱动线圈移动。
[0015]进一步地，所述磁性元件为移动铁芯。
[0016]进一步地，所述磁性元件为轴向充磁的永磁体。
[0017]进一步地，所述磁性元件为磁性纳米粒子。
[0018]作为优选，所述驱动线圈能够相对接收线圈和负载线圈移动，所述磁性元件固定设置于发射端。
[0019]作为优选，所述磁性元件为永磁体，所述发射线圈和源线圈缠绕在磁性元件上。
[0020]本专利技术与现有技术相对比，其有益效果在于：本专利技术在结合执行器和无线能量传递功能，利用无线能量传递功能在体内药物释放装置中建立局部强磁场，利用该局部强磁场进行药物释放。此外，本专利技术重要特点是，体内药物释放装置可以包含，也可以不包含磁性物质。因此，其可以用于强磁环境中，例如，核磁共振机中。
附图说明
[0021]图1是本专利技术中实施例1的结构示意图。
[0022]图2是本专利技术中实施例2的结构示意图。
[0023]图3是本专利技术中实施例3的结构示意图。
[0024]图4是本专利技术中实施例4的结构示意图。
[0025]图5是本专利技术中源线圈和发射线圈的电路和位置关系示意图。
[0026]图6是本专利技术中接收线圈的电路示意图。
[0027]图7是本专利技术中负载线圈和驱动线圈的电路示意图。
[0028]图中：1、源线圈；2、发射线圈；3、接收线圈；4、负载线圈； 5、驱动线圈；6、磁性元件。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过实施例并结合附图，对本专利技术作进一步具体的说明。
[0030]实施例1
[0031]本实施例的基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，如图1、图5
‑
7 所示，包括发射端和驱动端。其中：
[0032]发射端包括高频电源以及同心缠绕在高频铁芯(如铁氧体高频铁芯)上的源线圈1和发射线圈2，源线圈1与高频电源连接，接收来自高频电源的功率，该功率被无线传递至发射线圈2。发射线圈2由线圈和电容串联组成，电容容值与线圈电感相互抵消，组成共振电路，从而使得发射线圈2能够建立具有一定强度的近磁场。具体的，发射线圈2的线圈电感与电容满足：
[0033][0034]式中：f
‑‑
频率；L
‑‑
感抗；C
‑‑
容抗。
[0035]驱动端包括接收线圈3、负载线圈4、驱动线圈5以及磁性元件 6，接收线圈3、负载线圈4、驱动线圈5同心缠绕在线圈载体上，本实施例中驱动线圈5相对接收线圈3和负载线圈4固定，磁性元件6 采用移动铁芯，移动铁芯可相对驱动线圈移动地设置于驱动线圈5的上方，具体的，移动铁芯为片状，如具有一定厚度的圆片，移动铁芯通过弹性机构，如弹簧或
弹性片设置于驱动线圈5的上方，并与驱动线圈5和接收线圈3保持一定间隙。接收线圈3与发射线圈2相同，由线圈和电容共同组成共振线圈，接收线圈3与发射线圈2间隔一定距离d，发射线圈2发出的近磁场无线链接至接收线圈3，接收线圈 3将接收到的功率无线传递至负载线圈4，使负载线圈4实现驱动功能；具体的，负载线圈4通过整流桥与驱动线圈5连接，负载线圈4 电流经过整流后，驱动驱动线圈5，驱动线圈5将在移动铁芯上产生磁阻力，实现对移动铁芯的驱动；源线圈1高频驱动电压可通过低频信号进行调制，当低频信号频率与移动铁芯连接的弹性机构共振频率相等时，移动铁芯可以输出最大位移。
[0036]实施例2
[0037]本实施例的基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，如图2、图5
‑
7 所示，包括发射端和驱动端。其中：
[0038]发射端包括高频电源以及同心缠绕在高频铁芯上的源线圈1和发射线圈2，源线圈1与高频电源连接，接收来自高频电源的功率，该功率被无线传递至发射线圈2。发射线圈2由线圈和电容串联组成，电容容值与线圈电感相互抵消，组成共振电路，从而使得发射线圈2 能够建立具有一定强度的近磁场。具体的，发射线圈2的线圈电感与电容满足：
[0039][0040]式中：f
‑‑
频率；L
‑‑
感抗；C
‑‑
容抗。
[0041]驱动端包括接收线圈3、负载线圈4、驱动线圈5以及磁性元件6，接收线圈3、负载线圈4、驱动线圈5同心缠绕在线圈载体上，本实施例中驱动线圈5相对接收线圈3和负载线圈4固定，磁性元件6 采用轴向充磁的永磁体，永磁体可相对驱动线圈移动地设置于驱动线圈5的上方；具体的，永磁体通过弹性机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，其特征在于，包括发射端和驱动端；所述发射端包括高频电源以及同心设置的源线圈和发射线圈，所述源线圈与高频电源连接，所述源线圈接收高频电源的功率并无线传递至发射线圈；所述驱动端包括同心设置的接收线圈、负载线圈和驱动线圈，所述接收线圈无线接收所述发射线圈的功率并无线传递至负载线圈，所述负载线圈与所述驱动线圈电连接；所述发射端和所述驱动端中的一个还设有磁性元件，所述磁性元件与所述驱动线圈配合，使得所述磁性元件与所述驱动线圈能够相对移动。2.根据权利要求1所述的基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，其特征在于，所述发射线圈与所述接收线圈均为共振线圈。3.根据权利要求2所述的基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，其特征在于，所述共振线圈包括相互串联的线圈和电容，所述线圈的线圈电感与电容满足：式中：f
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频率；L
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感抗；C
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容抗。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽慧，夏永明，方攸同，郑军，袁国堂，颜文俊，卢琴芬，
申请(专利权)人：浙江大学台州研究院，
类型：新型
国别省市：