醫(yī)療應(yīng)用 | Faulhaber步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)激光血液循環(huán)掃描儀實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量 充足的血液供應(yīng)對(duì)人體內(nèi)的組織而言至關(guān)重要，它提供了氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此，血液循環(huán)不良意味著身體某處出現(xiàn)了問題。通常情況下，做皮膚或組織檢查就能診斷這種情況?！　‖F(xiàn)在，有一種新開發(fā)的血液循環(huán)測(cè)量裝置，能更快速地測(cè)量結(jié)果：僅通過一束激光就能掃描病人組織的血液循環(huán)情況。而激光束需要通過步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械定位。通過這種方式，傳感器系統(tǒng)就能在小型范圍內(nèi)提供可重復(fù)的結(jié)果。　　在該應(yīng)用領(lǐng)域，精確的步長(zhǎng)，適當(dāng)?shù)牡头磸棞p速齒輪，有效的控制和耐用性，以及最重要的的微型設(shè)計(jì)是產(chǎn)品成功的關(guān)鍵?！　‘?dāng)今，微型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在諸多應(yīng)用中發(fā)揮著舉足輕重的作用，而在緊湊型設(shè)備中更是如此。電子元件和光電部件的體積都在不斷地縮小。在許多應(yīng)用中，依然需要微型機(jī)械部件，F(xiàn)aulhaber生產(chǎn)的微驅(qū)動(dòng)或微電機(jī)可以滿足不同領(lǐng)域的不同需求?！　◎?qū)動(dòng)血液循環(huán)掃描儀實(shí)現(xiàn)精確、可重復(fù)的測(cè)量結(jié)果　　現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備往往龐大而且昂貴。然而，新開發(fā)的血液循環(huán)掃描儀不同，它體積小、實(shí)用，結(jié)合了現(xiàn)代電子、激光技術(shù)和微機(jī)械學(xué)原理，還可以通過電腦進(jìn)行評(píng)估。由于血液循環(huán)對(duì)所有的身體機(jī)能都至關(guān)重要，因此該設(shè)備可以快速確診，并評(píng)估特定疾病的進(jìn)展情況。糖尿病、動(dòng)脈閉塞、皮膚問題、傷口愈合、燒傷和移植都是潛在的應(yīng)用領(lǐng)域?！　∑浔澈蟮脑砬擅疃?jiǎn)單：通過二極管激光穿透組織的上層（大約0.5至1毫米深，取決于組織類型），然后通過紅細(xì)胞反應(yīng)出來，這一過程可以確定反應(yīng)的速度和紅細(xì)胞的數(shù)量?！　≡跍y(cè)量中，有許多因素起著重要作用。為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的快照，必須盡可能地在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大面積掃描。與此同時(shí)，該區(qū)域還必須包括盡可能多的測(cè)量點(diǎn)。如果單個(gè)步進(jìn)長(zhǎng)度小于激光束的直徑，測(cè)量就會(huì)重疊。這不僅浪費(fèi)了時(shí)間，而且無法得到有效的數(shù)據(jù)?！　≈睆郊s1毫米的激光光束能提供專業(yè)醫(yī)療人員所需的數(shù)據(jù)。其掃描的最大區(qū)域約為50 x 50平方厘米或255 x 255個(gè)掃描點(diǎn)，還能以一定角度來掃描肢體?？烧{(diào)的分辨率可在離組織25厘米的距離上，以大約3毫米、2毫米或1毫米的步長(zhǎng)，提供低、中或高三種分辨率。當(dāng)在最高分辨率模式下使用時(shí)，步長(zhǎng)僅0.5毫米，測(cè)量點(diǎn)重疊在一起。反射光通過CCD攝像頭采集，再由專門開發(fā)的軟件進(jìn)行分析?！　aulhaber步進(jìn)電機(jī)可驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)精確、可重復(fù)的測(cè)量結(jié)果緊湊型機(jī)械裝置性能優(yōu)異的步進(jìn)電機(jī)?！　呙鑳x的機(jī)械部件需要符合諸多要求。首先，必須能在沒有任何損壞風(fēng)險(xiǎn)的情況下驅(qū)動(dòng)該移動(dòng)設(shè)備。另外，可靠性和EMC兼容性也很重要，尤其是在醫(yī)療環(huán)境中使用時(shí)。由于掃描儀需要在不同模式下操作，因此光學(xué)步長(zhǎng)需要能更容易地調(diào)整，并且保持非常精確的可重復(fù)性。為了節(jié)省時(shí)間和成本，還有一個(gè)至關(guān)重要的條件——將設(shè)備的控制系統(tǒng)集成到現(xiàn)有的電子產(chǎn)品中。　　步進(jìn)電機(jī)是滿足各種需求的最佳方式，它能在不需要任何傳感器的情況下，確定步長(zhǎng)大小。此外，每個(gè)控制脈沖都可以使電機(jī)按照確定的步長(zhǎng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)。由于有大量步長(zhǎng)，因此可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的分辨率，還可以通過使用下游齒輪減速機(jī)進(jìn)一步提高。　　Faulhaber步進(jìn)電機(jī)　　這就是掃描儀電機(jī)真正發(fā)揮作用的地方：低齒隙傳動(dòng)裝置是提供高分辨率高精度的基礎(chǔ)。該設(shè)備的變速系統(tǒng)已經(jīng)過廣泛的測(cè)試和認(rèn)證，事實(shí)證明它們非常適用于這類應(yīng)用。平均壽命、分辨率和可重復(fù)精度都非常優(yōu)異。這是FAULHABER PRECIstep電機(jī)-齒輪組合的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。其另一大優(yōu)勢(shì)是，能在沒有電力供應(yīng)的情況下保持現(xiàn)有位置，或在供電時(shí)保持相對(duì)較高的扭矩?！　∧壳斑@一代步進(jìn)電機(jī)的直徑為15毫米，每轉(zhuǎn)達(dá)24步，可實(shí)現(xiàn)每分鐘15000轉(zhuǎn)的速度。其輸出的分析也非常簡(jiǎn)單——電子脈沖對(duì)應(yīng)一組設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度，然后通過脈沖的數(shù)量計(jì)算出總角度或者路程?！　∫虼?，血液循環(huán)掃描儀在低分辨率下工作時(shí)，掃描面積可達(dá)2.7 x 2.9毫米，分辨率為10 x 10點(diǎn)，實(shí)際掃描過程僅需4秒；在掃描面積為26 x 29厘米時(shí)，分辨率可達(dá)85 x 85，僅需6分鐘。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)需沿著X-Y軸移動(dòng)偏轉(zhuǎn)鏡。由于該產(chǎn)品具有優(yōu)異的力學(xué)性能和高精度步距，因此可以實(shí)現(xiàn)精確、可重復(fù)的測(cè)量。

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