CN219040170U - 一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统 - Google Patents
一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219040170U CN219040170U CN202223471608.1U CN202223471608U CN219040170U CN 219040170 U CN219040170 U CN 219040170U CN 202223471608 U CN202223471608 U CN 202223471608U CN 219040170 U CN219040170 U CN 219040170U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic field
- uniform magnetic
- exposure system
- coil
- power amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Treatment Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及测试系统技术领域，公开了一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，包括均匀磁场发生器和支架；所述支架包括支承板和与支承板底面固定连接的支承杆；所述均匀磁场发生器设置在支承板顶面；所述均匀磁场发生器包括呈阵列排布的数个线圈，所述线圈与功率放大器电连接；且所述线圈为亥姆霍兹线圈；所述功率放大器与控制器和信号发生器电连接；所述控制器用于控制信号发生器生成音频信号并传递给功率放大器；所述功率放大器用于接收音频信号并控制线圈产生磁场。本实用新型整体结构简洁，操作方便，能够在目标区域内产生强度和频率可调的均匀磁场，且磁场稳定性较好。
Description
技术领域
本实用新型涉及测试系统技术领域，具体涉及一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统。
背景技术
现今，新能源汽车的发展愈发迅速，新能源车辆的使用占比也越来越大。新能源汽车作为主要以电力驱动的车辆，其在运行过程中存在一定的辐射，且辐射类型一般为电磁辐射(非电离)，这些主要来自于新能源汽车的电力驱动系统(包括控制器、变频器和马达等)。
因此，在汽车使用过程中，驾驶者及乘客暴露在不同频率的磁场环境中的概率越来越大，并且不同的电磁场环境对人体的身体机能造成的影响不一。
为更好地优化新能源汽车磁场环境，保障使用者的使用安全，研究电磁场对人体生理机能的潜在影响是十分必要的，且已经成为医学领域的研究热点。进一步地，提供能够产生磁场强度可控的大尺寸均匀磁场的实验装备是开展该项研究工作的重要前提。
目前能够产生磁场的装置主要有永磁铁和通电线圈。其中，永磁铁体积、质量较小，但其产生磁场的强度不均匀，磁场强度不可控，并且在使用过程中容易失磁，无法满足医学实验要求；通电线圈又分为螺线管和亥姆霍兹线圈：螺线管多用于产生轴向均匀磁场，但径向方向磁场均匀性较差，且工作过程中会产生较大的热量，稳定性较差。亥姆霍兹线圈制作简单，在公共轴线中点附近能够产生较大空间的均匀性磁场，且操作空间大，适合制作大尺寸均匀磁场发生器，但是其体积大，磁场强度和均匀性受限于线圈的尺寸和匝数，要想在一个较大的区域产生均匀的磁场分布，就需要更大的线圈尺寸，适用性较差。
实用新型内容
本实用新型意在提供一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，能够在目标区域内产生强度和频率可调的均匀磁场，且磁场稳定性较好。
本实用新型提供的基础方案为：一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，包括均匀磁场发生器和支架；所述支架包括支承板和与支承板底面固定连接的支承杆；所述均匀磁场发生器设置在支承板顶面；所述均匀磁场发生器包括呈阵列排布的数个线圈，所述线圈与功率放大器电连接；且所述线圈为亥姆霍兹线圈；所述功率放大器与控制器和信号发生器电连接；所述控制器用于控制信号发生器生成音频信号并传递给功率放大器；所述功率放大器用于接收音频信号并控制线圈产生磁场。
本实用新型的工作原理及优点在于：控制器控制信号发生器产生音频信号并传送给功率放大器,功率放大器接收到音频信号后对应输出电流电压信号，即向呈阵列排布的数个线圈通电，各线圈通电后共同形成均匀电磁场。
本方案中，采用亥姆霍兹线圈阵列排布，保有了亥姆霍兹线圈所产生的均匀性磁场的同时，利用数个线圈的组合排布扩大了磁场的范围，通过调控线圈数量，能够获得不同范围大小的磁场，满足不同大小的目标区域测试需求。并且，本方案采用控制器、信号发生器和功率放大器控制磁场的生成，整体结构简洁，操作方便。通过控制器的总体调控，控制输出不同的音频信号，进而能够控制得到不同强度和不同频率的均匀磁场，通过一套系统即能够满足不同的磁场测试需求，能够构建得到多样的电磁场对人体生理机能的影响试验环境。
附图说明
图1为本实用新型一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统实施例一的第一部分结构示意图；
图2为本实用新型一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统实施例一的第二部分结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的标记包括：均匀磁场发生器1、线圈11、外壳2、支架3、支承板31、支承杆32。
实施例一
实施例基本如附图1、图2所示：一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，包括均匀磁场发生器1和支架3。
所述支架3包括支承板31和与支承板31底面固定连接的支承杆32。本实施例中，支承杆32设有四根，且分别设于支承板31底面的四角处。所述均匀磁场发生器1设置在支承板31顶面；本实施例中，均匀磁场发生器1放置于支承板31的中心处。优选地，在支承板31顶面上可设置一横向定位凸起和一竖向定位凸起，以便于辅助定位均匀磁场发生器1的放置位置。
所述均匀磁场发生器1包括外壳2和呈阵列排布的数个串联的线圈11，所述线圈11与功率放大器电连接；每个线圈11中流过相同的电流强度。且所述线圈11为亥姆霍兹线圈。本实施例中，线圈11与功率放大器之间还连接有电流表，以对电流进行实时检测。所述线圈11设置在外壳2内，本实施例中，所述外壳2为方形透明壳体，这样设置，便于直观观察线圈11的排布情况。优选地，各线圈11与外壳2内部的底面粘接，以保证线圈11放置稳固，构建得到的磁场更稳定。
具体地，线圈11的内径为18mm--22mm；线圈11的外径为22mm--26mm。本实施例中采用的线圈11为内径为20mm、外径为24mm、高为16.76mm的线圈11，且线圈11按照10x10方形阵列排布，这样设置，线圈11的尺寸选取恰当，能够构建得到适配于生理机能测试的磁场范围，具体地，该系统可在距离10cm的范围内产生不低于300uT的均匀磁场。所述外壳2内壁上设有数个用于散热的水冷管路。本实施例中，水冷管路设置采用常规设置，能够有效缓解线圈11工作过程中的发热情况，系统运作更安全更稳定。
所述功率放大器与控制器和信号发生器电连接；所述控制器用于控制信号发生器生成音频信号并传递给功率放大器；所述功率放大器用于接收音频信号并控制线圈11产生磁场。所述控制器还与显示器电连接；所述显示器用于可视化显示功率放大器的信号数据。所述控制器还连接有控制键盘；所述控制键盘用于设定磁场频率和磁场强度，控制器根据设定的磁场频率和磁场强度控制信号发生器生成对应的音频信号，音频信号调整后功率放大器的输出信息也会对应调整，进而控制线圈11生成不同频率和不同强度的磁场。
具体地，本实施例中控制器采用常规的计算机，控制键盘采用常规的输入键盘。在计算机中预存有用于控制信号输出的matlab程序。且本实施例中，功率放大器采用两级放大技术，第一级采用OPA45芯片进行电压放大，第二级采用OPA549芯片进行功率放大；该功率放大器具有瞬态失真和交替失真小，电路简单，调试方便等优点。
具体应用时，由控制器控制信号发生器产生音频信号并传送给功率放大器,功率放大器接收到音频信号后对应输出电流电压信号，即向呈阵列排布的数个线圈11通电，各线圈11通电后共同形成均匀电磁场，测试者再躺在支架3下进行磁场环境下生理机能的影响测试。并且，在测试过程中，可以通过控制器控制信号发生器输出不同的音频信号，进而经由功率放大器使得线圈11的电流大小改变，进而形成不同频率、不同强度的均匀电磁场，能够构建得到多样的电磁场对人体生理机能的影响试验环境。
此外，可以采用现有的有限元分析软件ANSYS的电磁分析模块，对线圈11产生的磁场进行有限元分析，以确定磁场的均匀性，本实施例的系统所能达到的磁场均匀度可达85％。
本实施例提供的一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，整体结构简洁，操作方便，能够在目标区域内产生强度和频率可调的均匀磁场，且磁场稳定性较好。
实施例二
一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，在实施例一的基础上，所述支承板31底面上还设有指示标。
所述指示标用于辅助定位测试者的测试位置。本实施例中，指示标为设置在支承板31底面上的凸起且设有两个，且两指示标的位置分别与横向定位凸起和竖向定位凸起对应，这样设置，在实际测试进程中，测试者在躺在支架3下进行测试时，能够通过指示标确认均匀磁场发生器1的位置，以便于测试者确认自身与磁场的相对位置，更便于进行针对性的测试，例如使得均匀磁场发生器1对准心脏位置进行测试等。
本实施例提供的一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，增设有指示标，更便于测试者确认均匀磁场发生器1位置，更便于进行针对性的测试。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
Claims (9)
1.一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，其特征在于，包括均匀磁场发生器和支架；所述支架包括支承板和与支承板底面固定连接的支承杆；所述均匀磁场发生器设置在支承板顶面；所述均匀磁场发生器包括呈阵列排布的数个线圈，所述线圈与功率放大器电连接；且所述线圈为亥姆霍兹线圈；所述功率放大器与控制器和信号发生器电连接；所述控制器用于控制信号发生器生成音频信号并传递给功率放大器；所述功率放大器用于接收音频信号并控制线圈产生磁场。
2.根据权利要求1所述的一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，其特征在于，所述线圈按照10x10方形阵列排布。
3.根据权利要求1所述的一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，其特征在于，所述均匀磁场发生器还包括外壳；所述线圈设置在外壳内。
4.根据权利要求3所述的一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，其特征在于，所述外壳内壁上设有数个用于散热的水冷管路。
5.根据权利要求2所述的一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，其特征在于，所述线圈的内径为18mm--22mm；线圈的外径为22mm--26mm。
6.根据权利要求3所述的一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，其特征在于，所述外壳为方形透明壳体。
7.根据权利要求1所述的一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，其特征在于，所述控制器还与显示器电连接；所述显示器用于可视化显示功率放大器的信号数据。
8.根据权利要求1所述的一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，其特征在于，所述支承板底面上还设有指示标；所述指示标用于辅助定位测试者的测试位置。
9.根据权利要求1所述的一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统，其特征在于，所述控制器还连接有控制键盘；所述控制键盘用于设定磁场频率和磁场强度，控制器根据设定的磁场频率和磁场强度控制信号发生器生成对应的音频信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223471608.1U CN219040170U (zh) | 2022-12-23 | 2022-12-23 | 一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223471608.1U CN219040170U (zh) | 2022-12-23 | 2022-12-23 | 一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219040170U true CN219040170U (zh) | 2023-05-16 |
Family
ID=86284996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202223471608.1U Active CN219040170U (zh) | 2022-12-23 | 2022-12-23 | 一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219040170U (zh) |
-
2022
- 2022-12-23 CN CN202223471608.1U patent/CN219040170U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2496532C2 (ru) | Способ формирования магнитотерапевтического воздействия и устройство для его осуществления | |
| JP2022515825A (ja) | 磁気共鳴撮像におけるヒステリシスの補正 | |
| US20210052190A1 (en) | Hybrid electromagnetic device for remote control of micro-nano scale robots, medical tools and implantable devices | |
| JP4007433B2 (ja) | 生体外細胞電気穿孔法及び回路 | |
| JP5297153B2 (ja) | Ｍｒｉシステムの主磁場ドリフトを制御するシステム、方法及び装置 | |
| EP1357391B1 (en) | Gradient coil set capable of producing a variable field of view | |
| CN101788655A (zh) | 磁共振成像系统以及使该系统中主磁体的温度稳定的方法 | |
| CN109596670B (zh) | 一种电/磁场环境综合发生系统 | |
| EP0186998B1 (en) | Magnet assembly | |
| JP2002010993A (ja) | ローズリングを備えた磁気共鳴装置 | |
| CN101675353A (zh) | 用于生成rf场的方法和rf发射器布置 | |
| CN219040170U (zh) | 一种频率和强度可调的均匀磁场暴露系统 | |
| CN105301536A (zh) | 一种磁共振成像系统的梯度磁场产生方法及其装置 | |
| CN101324552B (zh) | 磁场生物学效应实验仪的设计方法 | |
| CN103087911A (zh) | 一种为工频弱磁场生物效应实验提供稳定均匀磁场环境的方法 | |
| US10046180B2 (en) | Reduced heating in overlapping near field regions of high intensity focused ultrasound | |
| JPH08322815A (ja) | Ｍｒｉ装置 | |
| CN203468608U (zh) | 开放式超导磁共振成像系统 | |
| CN112129828A (zh) | 一种针对磁声磁粒子浓度成像的矩阵式线圈设计方法 | |
| KR200243812Y1 (ko) | 저주파 자기장 노출장치 | |
| CN116328193A (zh) | 一种基于时间相干的多靶点精准可调磁刺激方法及系统 | |
| CN106399090B (zh) | 用于微生物培养测试的电磁环境发生器及实验方法 | |
| JP3897958B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
| CN112959311A (zh) | 基于多级电磁铁的高频强磁场发生装置及磁场控制方法 | |
| JP2019521757A (ja) | 変調器とスイッチユニットとを有する磁場勾配コイルアセンブリ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |