¿Cómo construir una bobina para magnetómetro respiratorio o encontrar una mejor opción (efecto hall)?

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Estoy tratando de construir un magnetómetro respiratorio. Este dispositivo ya no se usa ampliamente, aunque se haya apreciado. La razón por la que ya no se usa se debe a que las bobinas que se usaron en ella fueron hechas a medida y el fabricante dejó de fabricarlas. Sobre todo con los avances en tecnología, parece ser mucho más fácil de producir. Sin embargo, todavía estoy teniendo problemas para recrear las bobinas. He hablado con varios estudiantes de ingeniería y he contactado con algunos fabricantes que fabrican bobinas personalizadas y nadie puede ayudarme (esto puede deberse a mi tamaño de producción). Hay 2 bobinas transmisoras y 2 bobinas receptoras. Están sintonizados a 5900 Hz y 4300 Hz.

La descripción en la patente (que ha caducado hace mucho tiempo) está "Encerrada en un disco de plástico redondo, cada bobina tiene su eje de enrollamiento orientado paralelo a la superficie de la piel, y tiene una forma aproximadamente rectangular, de aproximadamente 3/4 pulgada (19 mm) a lo largo del eje, y aproximadamente 7/16 pulg. (11,1 mm) por 3/8 pulg. (9,5 mm) a lo largo del eje. Las bobinas tienen una inductancia de 50 mH ". Hay una Q de 20. No puedo entender cómo construyeron las bobinas en un tamaño tan pequeño con la inductancia de 50 mH, pero esta no es mi área de especialización. Cualquier ayuda sobre cómo construir esto o dónde comprar uno sería muy apreciada.

Otra opción también podría ser usar un sensor de efecto Hall, pero muchas de las personas con las que he hablado no pensaron que esta sería una buena opción a estas distancias. Cualquier consejo es bienvenido.
Gracias!

Aquí hay un enlace a la patente: enlace

    
pregunta ann

2 respuestas

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Los principios generales se aclaran suficientemente en la patente. Ver "Resumen de la invención".

Esta es una tarea "bastante fácil" para realizar por varios medios.
No se puede saber qué tan bien funciona el método en sí mismo, pero lo que el equipo debe hacer es rastrear el movimiento de 2 puntos en la caja torácica en relación con los puntos en la espalda del paciente. Las bobinas más grandes pueden no ser un gran problema.

Los sensores lineales de sala son utilizables: las intensidades de campo se reducen a medida que aumenta la distancia, pero se pueden obtener algunos detectores magnéticos activos extremadamente capaces.

Un sistema de transferencia de potencia inductiva de campo cercano funcionaría y los rangos están dentro de lo que está disponible comercialmente. Las bobinas de transmisión y recepción resonantes y una Q adecuadamente alta darán un rango adecuado.

Si esto es de interés, las preguntas más específicas son bienvenidas.

He estado observando las especificaciones de varios sensores de sala lineales de alta sensibilidad, y hay módulos integrados que funcionan mucho mejor y no mucho más. Puede comprar sensores de sala lineales con un rango de escala total de 6 mG, así que digamos que puede tratar con campos de hasta 1 mG para comenzar.

Un imán moderno de tierras raras da de 1/2 a 1 G a 1/2 de la longitud del imán desde la cara del palo. Por lo tanto, si tuviera un imán de 10 mm de grosor, tendría 500 mG a 5 mm (muy aproximadamente). 1 mG es 1/500 de eso. Si el campo cae como d ^ 2, obtienes aproximadamente 110 mm y si el campo cae como d ^ 3 obtienes solo 40 mm. A grandes distancias, la caída del campo es una ley cúbica pero más cercana a su ley cuadrada. (Ignora por qué por ahora). De manera realista, esto significa que está cerca del límite de lo que se hace fácilmente en el estante.

Mido aproximadamente 250 mm desde la espalda hasta el pecho, así que esperaría en algún lugar menos de 1 mG en mi espalda con el imán anterior. Los imanes más grandes son una respuesta, PERO un coild pulsado puede funcionar mejor Y puede usar sensores de efecto GMR (ni siquiera preguntar) que miden el ángulo magnético y estos pueden funcionar aquí y probablemente podría hacer un arnés de referencia frontal simple que reduciría considerablemente la distancia

Hay MUCHAS soluciones posibles y tengo pocas dudas de que unos días de jugar con un ingeniero competente produciría algo utilizable.

SIN EMBARGO, el gran problema aquí es que no sabemos lo suficiente y existe un gran peligro de morir por la muerte de 1000 cortes / respuestas / cuestionarios aquí, ya que nos acercamos lentamente a la comprensión de lo que realmente desea. Si está dispuesto y puede proporcionar una visión general decente de lo que está tratando de hacer y por qué ayudaría a los montones.

Si está tratando de producir una solución comercial y no quiere decir mucho, entonces puede buscar personas competentes que puedan ayudarlo y desconectarlo. Si solo quiere una respuesta y no le importa quién escuche los detalles, este es un excelente lugar para preguntar.

Hay varios otros métodos que le permitirían rastrear una esfera de 3 mm de diámetro en un espacio de varios metros en un lado con mm de resolución, pero no es necesario. Versiones de baja resolución de eso harían. Esfuerzo costo objetivo presupuesto mercado ... hay que conocerlo. [Hace mucho tiempo, los investigadores lograron no solo rastrear una mosca voladora, sino que también podían ver en qué dirección giraba la cabeza. Lo que quieres es trivial comparado.].

    
respondido por el Russell McMahon
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Los papeles que puedo rastrear utilizando el método parecen ser desde justo antes del momento en que la compañía Polhemus sacó el magnetómetro "Flock of Birds" con sensores de posición de 6 grados de libertad. No me sorprendería si esto fuera lo que resultó en la formación de la compañía involucrada. Parece que el producto todavía está disponible, aunque el producto parece haber cambiado de manos varias veces a lo largo de los años: enlace

He usado la bandada de pájaros. La tecnología es bastante a prueba de balas, aunque la linealización puede ser un poco difícil si su campo magnético está distorsionado (implica trazar todo el campo). La sensibilidad es bastante buena, pero la frecuencia de muestreo es baja para muchas cosas. Es miles de dólares, pero no increíblemente caro por lo que hace, y a menudo pensé que sería adecuado para muchas de las preguntas de tipo "cómo puedo medir dónde está algo" que recibimos aquí.

Por lo tanto, no he respondido directamente a su pregunta, pero le he indicado un producto comercial que utiliza una tecnología similar, si no idéntica, que tal vez pueda darle un impulso en su investigación.

    
respondido por el Scott Seidman

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