Повышение точности и контроля срабатывания хирургической дрели с помощью индуктивных датчиков и датчиков Холла – Аналоговые – Технические статьи
Хирургические дрели управляются либо спусковым крючком, аналогично управлению на механической дрели, либо ножной педалью. В прошлом в большинстве хирургических дрелей использовались механические спусковые крючки. Но из-за их контактной работы эти устройства со временем могут изнашиваться; в результате может снизиться точность регулирования скорости.
В настоящее время конструкторы ищут бесконтактную альтернативу механическим триггерам, при этом обеспечивая точное измерение скорости.
Подсистемы пользовательского интерфейса ввода на блок-схеме хирургической дрели, показанной на рис. 1, представляют собой триггер для управления скоростью и других функций, инициируемых пользователем. В бесконтактной конструкции спускового крючка датчики Холла измеряют линейное смещение спускового крючка, помогая контролировать скорость сверления, а индуктивные датчики создают герметичные сенсорные кнопки управления, которые могут указывать, правильно ли зажата дрель во время работы.
Рисунок 1. Блок-схема хирургической дрели высокого уровня одноосевой (одномерный) линейный датчик Холла с аналоговым выходом. Вывод изменяющегося напряжения, которое зависит от того, насколько сильно нажат триггер, обеспечивает более точное управление скоростью по сравнению с механическим триггером, в котором используется потенциометр для преобразования положения смещения триггера в выходное напряжение, которое регулирует его скорость на основе предварительно установленных настроек скорости. . Потенциометры основаны на контактной работе и обычно изнашиваются быстрее, чем бесконтактные альтернативы, особенно если потенциометр подвергается воздействию вибрации или других факторов окружающей среды, таких как влага и мусор. Этот подход снижает износ по сравнению с традиционными механическими триггерами и возможен как для дрелей с курковым и педальным управлением.
Еще одним преимуществом использования бесконтактной конструкции триггера является возможность использования маломощных переключателей на эффекте Холла вместе с переключателем нагрузки, чтобы система оставалась в режиме ожидания с низким энергопотреблением, когда она не нажата.
Как указано в эталонном проекте бесконтактного триггера переменной скорости с эффектом Холла и защитой от внешнего поля, вы также можете реализовать дополнительную функцию защиты от магнитного поля, чтобы предотвратить влияние внешних магнитных полей на управление скоростью. На рис. 2 показана реализация этой эталонной конструкции в напечатанном на 3D-принтере механическом корпусе для создания полной бесконтактной триггерной системы.
Рис. 2. Модуль оценки TI для бесконтактного триггера с переменной скоростью на эффекте Холла и внешней защитой поля
Индуктивные датчики для бесконтактных хирургических триггеров
Помимо надежной и точной работы , улучшенные функции безопасности также учитываются при разработке хирургических сверл. Поскольку традиционные хирургические дрели имеют механическое управление, дрель может быть непреднамеренно активирована при случайном нажатии на педаль или нажатии на спусковой крючок.
Установка защиты вокруг спускового крючка или педали может помочь избежать случайного срабатывания, но не обеспечивает электронной защиты.
Индуктивные датчики могут помочь решить эту проблему, реализуя функции безопасности, предназначенные для предотвращения непреднамеренного срабатывания оборудования. На рис. 3 показан пример размещения сенсорных катушек по обеим сторонам рукоятки для определения того, правильно ли пользователь держит дрель; В противном случае дрель не включится. Этот подход эффективен как для ножных, так и для триггерных упражнений.
Рис. 3: Пример размещения сенсорной катушки для обнаружения захвата
Также можно использовать индуктивные датчики для сенсорных кнопок на дрели для управления настройками и функциями, такими как направление вращения двигателя. Некоторые индуктивные датчики, такие как LDC3114 от TI, имеют встроенный алгоритм кнопок или предоставляют доступ к необработанным данным, представляющим измеренное значение индуктивности, что обеспечивает гибкость использования устройства.
Эти необработанные данные могут различать обычное нажатие кнопки и нажатие и удерживание или принудительное касание, облегчая возможность для одной кнопки поддерживать несколько действий, которые можно использовать для выбора функций устройства, вместо поддержки только двоичного вывода. Например, обычное нажатие кнопки может перевести дрель в режим колебаний, а нажатие и удержание кнопки может перевести дрель в режим замедленного движения.
В отличие от механических кнопок, для которых требуются вырезы, которые трудно запечатать, вы можете разместить индуктивные датчики за плоскими поверхностями, которые можно герметично закрыть, например, за листом металла или пластика, что упрощает стерилизацию между использованиями по сравнению с традиционными механическими кнопками. Использование сенсорной кнопки с индуктивным датчиком обеспечивает более надежное решение, в котором для определения нажатия кнопки используется небольшое отклонение плоской поверхности, на которую нажимают, вместо того, чтобы полагаться на механическое соединение.
Этот подход, как показано в эталонном дизайне бесконтактного пользовательского интерфейса Inductive Touch and Magnetic Dial, позволяет использовать до восьми сенсорных кнопок в перчатках, которые обычно присутствуют в медицинских учреждениях, игнорируя при этом такие факторы окружающей среды, как мусор или повреждение кнопки. поверхность.
Заключение
Датчики на эффекте Холла и индуктивные датчики более надежны для бесконтактных триггерных и кнопочных конструкций, чем традиционные контактные конструкции, поскольку они с меньшей вероятностью изнашиваются со временем из-за факторов окружающей среды, таких как процесс стерилизации. для хирургического оборудования. Бесконтактные конструкции спускового крючка не полностью исключают механические элементы, такие как пружина, чтобы придать спусковому крючку резистивное ощущение, но бесконтактная конструкция спускового крючка сводит к минимуму количество потенциальных точек, подверженных частому износу. Использование повышенной точности и надежности датчиков позволяет врачам быть более уверенными в своих хирургических инструментах, не беспокоясь о снижении точности со временем.
Пусковой переключатель управления скоростью дрели для электронных специй, переключатель для электрических ручных дрелей Электронные компоненты Электронный набор для хобби Цена в Индии Триггерный переключатель управления, переключатель дрели для электрических ручных дрелей Электронные компоненты Электронный набор для хобби
4,3
16 Рейтинги и 3 отзывы
₹209
₹299
Скидка 30%
Доступные предложения
Узнать больше 90 003
Узнайте больше
T&C
T&C
Доставка
Чек
Введите PIN-код
Подробнее
Особенности
- Источник питания: переменный ток
- RoHS Comp liant
- Материал: Пластик
- Вес: 0,1
Услуги
Продавец
3.
8
См. других продавцов
Описание
Триггерный переключатель, как следует из названия, работает при нажатии на курок. Триггерные выключатели используются в ручном оборудовании, электроинструментах и распылителях, а также во многих других приложениях.
Подробнее
Характеристики
В упаковке
Общие сведения
| Торговая марка |
|
| Номер модели |
|
| Тип |
|
| ROHS Жалоба |
|
| Материал |
|
Дополнительные характеристики 900 03
| Прочие характеристики |
|
Размеры
| Ширина |
| 9 0156
| Высота |
|
| Вес |
|
Характеристики питания
| Тип батареи |
|
| Количество батарей | 90 148|
| Размер батареи |
|
| Источник питания |
|
| Прочие силовые характеристики |
|
Электронный переключатель скорости дрели для специй, переключатель дрели.
