CN111494186B - 振动胶囊及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种振动胶囊及其检测方法，振动胶囊包括外壳，固定于所述外壳内的振动电机、与所述振动电机电性连接的控制单元、与所述振动电机和所述控制单元均电性连接的供电单元，所述振动胶囊还包括用以检测所述振动电机工作状态的检测传感器，所述检测传感器与所述控制单元均和所述供电单元电性连接。本发明通过设置检测传感器，在振动胶囊制备完成、甚至在振动胶囊被服用后，还可以准确地检测安装在振动胶囊内部的振动电机是否有故障而影响振动胶囊的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种可以准确地检测安装在振动胶囊内部的振动电机的工作状态的振动胶囊及其检测方法。
背景技术
振动胶囊，是一种被吞服并进入胃肠道后，通过自身振动，与胃肠壁相互作用、缓解肠痉挛、提升肠动力，达到治疗便秘、促进排便，增强患者健康状况的体内医疗装置。
然而，现有的振动胶囊因为本身的独立性、外壳的完整性和密封性，没有外部装置实时监测胶囊是否真的振动。并且，在吞服后，振动胶囊不能检测其振动电机是否有故障而不能工作，而体外的控制器也不能实时监测到胶囊是否真的在振动。
有鉴于此，有必要提供一种改进的振动胶囊及其检测方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以准确地检测安装在振动胶囊内部的振动电机的工作状态的振动胶囊及其检测方法，以解决上述技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种振动胶囊，包括外壳，固定于所述外壳内的振动电机、与所述振动电机电性连接的控制单元、与所述振动电机和所述控制单元均电性连接的供电单元，所述振动胶囊还包括用以检测所述振动电机工作状态的检测传感器，所述检测传感器与所述控制单元均和所述供电单元电性连接。
进一步地，所述检测传感器为磁场传感器，所述磁场传感器与所述振动电机相邻设置。
进一步地，所述振动电机包括电机本体、连接于所述电机本体的转轴上的转子，所述磁场传感器位于所述电机本体的外周侧。
进一步地，所述磁场传感器位于所述电机本体沿径向的外周侧。
进一步地，所述转子位于所述外壳内沿所述振动胶囊轴向的一端，所述供电单元位于所述电机本体背离所述转子的一侧，所述控制单元位于所述供电单元背离所述电机本体的一侧。
进一步地，所述磁场传感器位于所述电机本体背离所述转子的一侧。
进一步地，所述转子位于所述外壳内沿所述振动胶囊轴向的一端，所述控制单元位于所述磁场传感器背离所述电机本体的一侧，所述供电单元位于所述控制单元背离所述磁场传感器的一侧。
进一步地，所述振动电机包括电机本体、连接于所述电机本体的转轴上的转子，所述转子为磁性转子，或所述转子上设有磁体，所述磁场传感器与所述转子相邻设置。
进一步地，所述控制单元包括微控制器、MOSFET，所述检测传感器与所述微控制器电性连接，所述微控制器连接于所述MOSFET的控制端，所述供电单元连接于所述MOSFET的电源输入端，所述振动电机连接于所述MOSFET的电源输出端。
进一步地，所述振动胶囊还包括用以与外部控制器通讯连接的通讯单元，所述通讯单元与所述控制单元电性连接。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种振动胶囊的检测方法，包括如下步骤：
检测传感器采集振动电机的工作参数，并将采集的工作参数传输给控制单元；
所述控制单元将采集的工作参数与所述振动电机的正常工作时的工作参数进行比较，若采集的工作参数位于所述正常工作时的工作参数范围内，则判定所述振动电机处于正常工作状态；若采集的工作参数位于所述正常工作时的工作参数范围外，则判定所述振动电机处于非正常工作状态。
进一步地，所述检测传感器为磁场传感器，通过磁场传感器采集振动电机工作时产生的电磁场。
本发明的有益效果是：本发明通过设置检测传感器，在振动胶囊制备完成、甚至在振动胶囊被服用后，还可以准确地检测安装在振动胶囊内部的振动电机是否有故障而影响振动胶囊的正常工作。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的振动胶囊的的结构示意图；
图2是本发明另一较佳实施例的振动胶囊的的结构示意图；
图3是本发明中磁场传感器原理框图。
其中，100-振动胶囊，1-外壳，2-振动电机，21-电机本体，22-转子，3-检测传感器，4-控制单元，5-供电单元。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
在本发明的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本发明的主题的基本结构。
请参考图1和图2所示，为本发明较佳实施例的振动胶囊100，包括外壳1，通过固定结构(未图示)固定于所述外壳1内的振动电机2、以检测所述振动电机2工作状态的检测传感器3、控制单元4和供电单元5。其中，所述振动电机2、所述检测传感器3均与所述控制单元4电性连接，所述振动电机2、所述检测传感器3、所述控制单元4均与所述供电单元5电性连接。
本发明通过设置检测传感器3，在振动胶囊100制备完成、甚至在振动胶囊100被服用后，还可以准确地检测安装在振动胶囊100内部的振动电机2是否有故障而影响振动胶囊100的正常工作。
所述外壳1用以保护内部结构，其具有生物兼容性且不会被消化液腐蚀。例如外壳1采用符合生物相容性的聚碳酸酯材料，可以在水下承受不小于0.1MPa的压力。
另外，在本较佳实施例中，所述外壳1由至少两部分拼接而成。例如，所述外壳1包括前壳、与所述前壳相适配的后壳，两者沿所述外壳1的轴向拼接构成所述外壳1，两者之间通过粘胶连接，密封性好。
所述固定结构通常为能够起到固定、限位作用的塑料支撑件，其结构不限，且可根据需要固定的功能元件进行适应性修改。
其中，所述振动电机2、所述供电单元5可采用现有技术中任意一种。
振动电机2是一种利用电磁感应定律实现电能转换或传递的电磁装置，内部的线圈在通电工作时，会产生一定的电磁场。所述检测传感器3为磁场传感器，所述磁场传感器与所述振动电机2相邻设置。其中，“相邻设置”指的是，所述磁场传感器与所述振动电机2的位置关系被设置为：所述磁场传感器能够采集到所述振动电机2在工作时产生的电磁场的磁场变化。通过所述磁场传感器检测所述振动电机2工作时候产生的电磁场的变化来判断其工作状态，检测灵敏度高，且不易出错。
优选地，所述磁场传感器位于所述振动电机2在工作时产生电磁场的结构的外周侧，一方面能够更好地检测所述振动电机2的振动形式，另一方面，能够排除其他带磁性元件的干扰。
具体地，所述振动电机2包括电机本体21、在所述电机本体21驱动下转动的转子22。所述电机本体21内具有线圈，在所述振动电机2工作时，线圈内通电会产生电磁场，因此所述电机本体21为产生电磁场的结构，所述磁场传感器位于所述电机本体21沿径向的外周侧。
一具体实施例中，如图1所示，所述磁场传感器位于所述电机本体21沿径向的外周侧；并且，所述转子22位于所述外壳内沿所述振动胶囊100轴向的一端，所述供电单元5位于所述电机本体21背离所述转子22的一侧，所述控制单元4位于所述供电单元5背离所述电机本体21的一侧，所述磁场传感器通过导线连接至所述控制单元4。
另一具体实施例中，如图2所示，所述磁场传感器位于所述电机本体21背离所述转子22的一侧；并且，所述转子22位于所述外壳内沿所述振动胶囊100轴向的一端，所述控制单元4位于所述磁场传感器背离所述电机本体21的一侧，所述供电单元5位于所述控制单元4背离所述磁场传感器的一侧，排版紧凑，且方便所述磁场传感器与所述控制单元4的电性连接。
或，在所述转子22为磁性转子，或所述转子22上设有磁体时，所述转子22转动时也会产生电磁场，可以作为上述产生电磁场的结构。此时，所述磁场传感器与所述转子22相邻设置，以检测所述转子22在所述振动电机2工作时产生的电磁场，进而判断所述振动电机2的工作状态。
进一步地，如图3所示，所述控制单元4包括微控制器(Microcontroller Unit，MCU)、晶体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。所述检测传感器3与所述MCU电性连接，所述MCU连接于所述MOSFET的控制端，所述供电单元5连接于所述MOSFET的电源输入端，所述振动电机2连接于所述MOSFET的电源输出端。一具体实施例中，如图3所示，所述检测传感器3为磁场传感器。
所述供电单元5给所述磁场传感器和所述MOSFTE供电，所述MCU控制MOSFET给所述振动电机2上电后，开启所述磁场传感器检测所述振动电机2工作时产生的电磁场，并将采集到的电磁场信号传递给MCU，所述MCU对电磁场信号进行分析，判断所述振动电机2是否正常工作。
另外，所述振动胶囊100还包括用以与外部控制器通讯连接的通讯单元，所述通讯单元与所述控制单元4电性连接。所述通讯连接为通过4G、5G、Wi-Fi等无线通讯方式进行的连接。所述检测传感器3获取到振动电机2的工作状态并将其传输给控制单元4，所述控制单元4判断振动电机2是否正常工作，并通过通讯单元及时反馈给外部控制器，给使用者提供准确的提示信息。
基于上述振动胶囊100，本发明的振动胶囊100的检测方法包括如下步骤：通过所述检测传感器3采集振动电机2的工作参数，并将该工作参数传输给控制单元4；所述控制单元4将采集的工作参数与所述振动电机2的正常工作时的工作参数进行比较，若采集的工作参数位于所述正常工作时的工作参数范围内，则判定所述振动电机2处于正常工作状态；若采集的工作参数位于所述正常工作时的工作参数范围外，则判定所述振动电机2处于非正常工作状态。
采用本发明方法，可以准确地检测安装在振动胶囊100内部的振动电机2是否有故障而影响振动胶囊100的正常工作，并及时反馈给外部控制器，给使用者提供准确的提示信息。
在所述检测传感器3为磁场传感器的实施例中，通过磁场传感器采集振动电机2工作时产生的电磁场及其变化并将其传输给控制单元4。所述控制单元4将电磁场与所述振动电机2正常工作时产生的电磁场参数进行比较，若获得的电磁场位于正常工作产生的电磁场范围内时，则判定所述振动电机2处于正常工作状态；若获得的电磁场位于正常工作产生的电磁场范围外时，则判定所述振动电机2处于非正常工作状态。
综上所述，本发明通过设置检测传感器3，在振动胶囊100制备完成、甚至在振动胶囊100被服用后，还可以准确地检测安装在振动胶囊100内部的振动电机2是否有故障而影响振动胶囊100的正常工作。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种振动胶囊，包括外壳，固定于所述外壳内的振动电机、与所述振动电机电性连接的控制单元、与所述振动电机和所述控制单元均电性连接的供电单元，其特征在于，所述振动胶囊还包括用以检测所述振动电机工作状态的检测传感器，所述检测传感器与所述控制单元均和所述供电单元电性连接；
所述检测传感器为磁场传感器，所述磁场传感器与所述振动电机相邻设置，以能够采集到所述振动电机在工作时产生的电磁场的磁场变化，检测所述振动电机的振动形式，且能够排除其他带磁性元件的干扰；所述控制单元将采集到的电磁场与所述振动电机正常工作时产生的电磁场参数进行比较，若获得的电磁场位于正常工作产生的电磁场范围内时，则判定所述振动电机处于正常工作状态；若获得的电磁场位于正常工作产生的电磁场范围外时，则判定所述振动电机处于非正常工作状态；所述振动电机包括电机本体、连接于所述电机本体的转轴上的转子，所述电机本体内具有线圈；
所述磁场传感器位于所述电机本体沿径向的外周侧；或，所述磁场传感器位于所述电机本体背离所述转子的一侧；或，所述转子为磁性转子或所述转子上设有磁体，所述磁场传感器与所述转子相邻设置。
2.根据权利要求1所述的振动胶囊，其特征在于：所述磁场传感器位于所述电机本体沿径向的外周侧，所述转子位于所述外壳内沿所述振动胶囊轴向的一端，所述供电单元位于所述电机本体背离所述转子的一侧，所述控制单元位于所述供电单元背离所述电机本体的一侧。
3.根据权利要求1所述的振动胶囊，其特征在于：所述磁场传感器位于所述电机本体背离所述转子的一侧，所述转子位于所述外壳内沿所述振动胶囊轴向的一端，所述控制单元位于所述磁场传感器背离所述电机本体的一侧，所述供电单元位于所述控制单元背离所述磁场传感器的一侧。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的振动胶囊，其特征在于：所述控制单元包括微控制器、MOSFET，所述检测传感器与所述微控制器电性连接，所述微控制器连接于所述MOSFET的控制端，所述供电单元连接于所述MOSFET的电源输入端，所述振动电机连接于所述MOSFET的电源输出端。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的振动胶囊，其特征在于：所述振动胶囊还包括用以与外部控制器通讯连接的通讯单元，所述通讯单元与所述控制单元电性连接。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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