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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein piezoelektrisches Antriebssystem,
das in einem Vernebler verwendet wird, und genauer gesagt das technische Gebiet
des Hinzufügens
einer Steuerschnittstelle zum Ansteuern eines piezoelektrischen
Aktuators.
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Beschreibung der verwandten Technik
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In 1,
die ein schematisches Blockdiagramm eines herkömmlichen piezoelektrischen
Antriebssystems, das in einem medizinischen Vernebler verwendet
wird, zeigt, enthält
das piezoelektrische Antriebssystem 1 einen Prozessor 10,
einen Frequenzgenerator 11, einen Signalverstärker 12 und
einen piezoelektrischen Aktuator 13. Der Prozessor 10 erzeugt
ein vorab festgelegtes Steuersignal 101 für den Frequenzgenerator 11 und
der Frequenzgenerator 11 gibt dann ein elektrisches Signal 121 mit
einer vorab festgelegte Frequenz an den piezoelektrischen Aktuator 13 über den
Signalverstärker 12 gemäß dem vorab
festgelegten Steuersignal 101. Der piezoelektrische Aktuator 13 empfängt das
Signal 121 mit der vorab festgelegten Frequenz zum Erzeugen
einer Schwingung und Durchführen
eines normalen Betriebs des Verneblers.
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Da
die Eigenschaften von Komponenten des piezoelektrischen Aktuators 13,
der in jedem Vernebler verwendet wird, variieren können, erhalten
ein vorab festgelegtes Steuersignal 101, eine vorab festgelegte
Frequenz oder ein elektrisches Signal 121 eine Werksvoreinstellung,
bevor der Vernebler das Werk verläßt, oder kann sich der piezoelektrische
Aktuator mit der Zeit verschlechtern und eine Feinabstimmung erfordern,
nachdem der Vernebler das Werk verläßt. Eine derartige Regelung
stellt sicher, daß der
piezoelektrische Aktuator 13 des Verneblers bei der besten
Arbeitsfrequenz betrieben werden kann.
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Da
das piezoelektrische Antriebssystem gemäß dem Stand der Technik nicht
jedes Mal manuell eingestellt oder sofort und automatisch feinabgestimmt
werden kann und keine geeignete Schutzwarnung oder Schutzmaßnahme vorgesehen
sein kann, wenn der Vernebler versagt oder abnorm arbeitet, hat der
Erfinder der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage von jahrelanger
Erfahrung auf dem Gebiet der Forschung und Entwicklung eines in
einem Vernebler verwendeten piezoelektrischen Antriebssystems ein
piezoelektrisches Antriebssystem für einen Vernebler erfunden,
das die obengenannten Nachteile überwindet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Somit
besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein
in einem Vernebler verwendetes piezoelektrisches Antriebssystem
bereitzustellen, bei dem eine bessere Arbeitsfrequenz eines piezoelektrischen
Aktuators für
den Vernebler manuell eingestellt oder automatisch feinabgestimmt werden
kann.
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Zur
Lösung
der obengenannten Aufgabe liefert die vorliegende Erfindung ein
piezoelektrisches Antriebssystem, das einen Frequenzgenerator, eine Steuerschnittstelle
und einen piezoelektrischen Aktuator umfaßt. Der Frequenzgenerator erzeugt
mindestens ein elektrisches Signal mit einem Frequenzwert. Die Steuerschnittstelle
ist allgemein eine Taste, ein Schalter, ein Mehrfachschiebe(multi-slide)-Schalter oder
ein Drehschalter, und die Steuerschnittstelle ist mit dem Frequenzgenerator
elektrisch verbunden und dazu vorgesehen, daß Benutzer ein von dem Frequenzgenerator
bereitgestelltes elektrisches Signal eingeben oder auswählen, und
danach gibt der Frequenzgenerator ein elektrisches Signal mit einem speziellen
Frequenzwert gemäß der Eingabe
oder Auswahl der Steuerschnittstelle aus. Schließlich empfängt der piezoelektrische Aktuator
das elektrische Signal mit dem speziellen Frequenzwert zum Erzeugen
einer Schwingung mit einer besseren Arbeitsfrequenz. Es ist notwendig
herauszustellen, daß der
Frequenzgenerator das elektrische Signal mit dem speziellen Frequenzwert
an den piezoelektrischen Aktuator über eine Signalverstärkungseinheit senden
kann.
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Zur
Lösung
der obengenannten Aufgabe umfaßt
ein piezoelektrisches Antriebssystem gemäß der Erfindung eine Verarbeitungseinheit,
einen Frequenzgenerator, eine Steuerschnittstelle und einen piezoelektrischen
Aktuator. Die Verarbeitungseinheit liefert mindestens ein Steuersignal.
Der Frequenzgenerator ist mit der Verarbeitungseinheit zur Erzeugung
von mindestens einem elektrischen Signal mit einem Frequenzwert
elektrisch verbunden. Die Steuerschnittstelle ist auch mit der Verarbeitungseinheit verbunden,
damit Benutzer das vorangegangene Steuersignal eingeben oder auswählen können, so daß der Frequenzgenerator
ein elektrisches Signal mit einem speziellen Frequenzwert gemäß dem Steuersignal
ausgeben kann. Der piezoelektrische Aktuator empfängt das
elektrische Signal mit genannter spezieller Frequenz, um eine Schwingung mit
einer besseren Arbeitsfrequenz zu erzeugen. Es ist notwendig herauszustellen,
daß der
Frequenzgenerator das elektrische Signal mit dem speziellen Frequenzwert
an den piezoelektrischen Aktuator über eine Signalverstärkungseinheit
senden kann. Die Steuerschnittstelle kann eine Taste, ein Schalter, ein
Mehrfachschiebe(multi-slide)-Schalter oder ein Drehschalter sein.
Das piezoelektrische Antriebssystem umfaßt ferner eine Rückkopplungssignalempfangseinheit
und eine Schutzeinheit. Die Rückkopplungssignalempfangseinheit
ist mit der Verarbeitungseinheit und dem piezoelektrischen Aktuator elektrisch
verbunden, so daß die
Rückkopplungssignalempfangseinheit
ein von dem piezoelektrischen Aktuator aufgrund des elektrischen
Signals erzeugtes elektrisches Rückkopplungssignal
empfangen kann, und danach empfängt
die Verarbeitungseinheit das von dem piezoelektrischen Aktuator über die Rückkopplungssignalempfangseinheit
gesendete elektrische Rückkopplungssignal.
Schließlich
ermittelt die Verarbeitungseinheit, ob die Schutzeinheit gestartet
werden soll oder nicht, gemäß dem elektrischen
Rückkopplungssignal
und gibt eine Schutzwarnung oder eine Schutzmaßnahme aus. Die Schutzwarnung
oder Schutzmaßnahme
kann eine Anzeigewarnung, eine Summerwarnung, ein "Strom EIN/AUS" des Verneblers oder
eine Leuchte sein, die eine Warnung anzeigt. Die Verarbeitungseinheit
gibt ferner ein sofortiges Feinabstimmungssteuersignal an den Frequenzgenerator
gemäß dem elektrischen Rückkopplungssignal
automatisch aus, so daß der Frequenzgenerator
ein elektrisches Signal mit einem besseren Frequenzwert für den piezoelektrischen Aktuator
feinabstimmen kann.
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Zum
leichteren Verständnis
der technischen Eigenschaften und Effekte der vorliegenden Erfindung
für den
Prüfer
verwenden wir bevorzugte Ausführungsformen
in Kombination mit den beigefügten Zeichnungen
für die
ausführliche
Beschreibung der vorliegenden Erfindung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines herkömmlichen piezoelektrischen
Antriebssystems;
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2 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines piezoelektrischen Antriebssystems
gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines piezoelektrischen Antriebssystems
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines piezoelektrischen Antriebssystems
gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines piezoelektrischen Antriebssystems
gemäß einer
vierten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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6 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines piezoelektrischen Antriebssystems
gemäß einer
fünften
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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In 2,
die ein schematisches Blockdiagramm eines piezoelektrischen Antriebssystems
gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, umfaßt das piezoelektrische Antriebssystem 2 einen
Frequenzgenerator 20, eine Steuerschnittstelle 21 und
einen piezoelektrischen Aktuator 22. Der Frequenzgenerator 20 weist ein
elektrisches Signal 201 mit einer Vielzahl von Frequenzen
auf, und der Frequenzgenerator 20 kann ein elektrisches
Signal 201 mit einer speziellen Frequenz an den piezoelektrischen
Aktuator 22 auf der Grundlage einer Einstellung ausgeben.
Der piezoelektrische Aktuator 22 muß im allgemeinen ein elektrisches
Signal 201 mit einer speziellen Frequenz (die die Arbeitsfrequenz
ist) für
einen normalen Betrieb empfangen. Die Steuerschnittstelle 21 ist
im allgemeinen eine Taste, ein Schalter, ein Mehrfachschiebe(multi-slide)-Schalter
oder ein Drehschalter, der mit dem Frequenzgenerator 20 elektrisch
verbunden und dafür
vorgesehen ist, daß Benutzer
ein elektrisches Signal 201 mit der Vielzahl von Frequenzen eingibt
und auswählt,
so daß der
Frequenzgenerator 20 ein elektrisches Signal 201 mit
einem besseren Arbeitsfrequenzwert an den piezoelektrischen Aktuator 22 gemäß der Einstellung
der Steuerschnittstelle 21 ausgeben kann.
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In 3,
die ein schematisches Blockdiagramm eines piezoelektrischen Antriebssystems
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, umfaßt das piezoelektrische Antriebssystem 3 einen
Frequenzgenerator 30, einen Signalverstärker 31, eine Steuerschnittstelle 32 und
einen piezoelektrischen Aktuator 33. Der Frequenzgenerator 30 enthält ein elektrisches
Signal 311 mit einer Vielzahl von Frequenzen, die Benutzern zur
Auswahl bereitgestellt werden, und dieser Frequenzgenerator 30 kann
ein elektrisches Signal 311 mit einer speziellen Frequenz
an den piezoelektrischen Aktuator 33 über den Signalverstarker 31 ausgeben.
Der piezoelektrische Aktuator 33 muß im allgemeinen ein elektrisches
Signal 311 mit der speziellen Frequenz (die die Arbeitsfrequenz
ist) für
einen normalen Betrieb empfangen. Die Steuerschnittstelle 32 ist
im allgemeinen eine Taste, ein Schalter, ein Mehrfachschiebe(multi-slide)-Schalter
oder ein Drehschalter, der mit dem Frequenzgenerator 30 elektrisch
verbunden und vorgesehen ist, damit Benutzer das elektrische Signal 311,
das von dem Frequenzgenerator 30 über den Signalverstärker 31 bereitgestellt
wird, eingeben oder auswählen.
Der Frequenzgenerator 30 kann ein elektrisches Signal 311 mit
einem besseren Arbeitsfrequenzwert an den piezoelektrischen Aktuator 33 über den
Signalverstärker 31 gemäß der Einstellung
der Steuerschnittstelle 32 ausgeben.
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In 4,
die ein schematisches Blockdiagramm eines piezoelektrischen Antriebssystems
gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, umfaßt das piezoelektrische Antriebssystem 4 einen
Prozessor 40, einen Frequenzgenerator 41, eine
Steuerschnittstelle 42 und einen piezoelektrischen Aktuator 43.
Der Prozessor 40 weist eine Vielzahl von Steuersignalen 401 auf,
die Benutzern zur Auswahl bereitgestellt werden, und der Prozessor 40 kann
ein spezielles Steuersignal an den Frequenzgenerator 41 gemäß der Auswahl
des Benutzers ausgeben. Der Frequenzgenerator 41 ist mit
dem Prozessor 40 elektrisch verbunden, und der Frequenzgenerator 41 kann
ein elektrisches Signal 411 mit einer speziellen Frequenz
an den piezoelektrischen Aktuator 43 gemäß dem vorangegangenen
speziellen Steuersignal 401 ausgeben. Der piezoelektrische
Aktuator 43 empfängt
ein elektrisches Signal 411 mit der speziellen Frequenz
(die die Arbeitsfrequenz ist) für
einen normalen Betrieb. In dieser Ausführungsform kann die Steuerschnittstelle 42 eine
Taste, ein Schalter, ein Mehrfachschiebe(multi-slide)-Schalter oder
ein Drehschalter, der mit dem Prozessor 40 elektrisch verbunden
und vorgesehen ist, damit Benutzer das vorangegangene spezielle Steuersignal 401 eingeben
oder auswählen,
so daß der
Frequenzgenerator 41 ein elektrisches Signal 411 mit
einem besseren Arbeitsfrequenzwert an den piezoelektrischen Aktuator 43 gemäß der Einstellung der
Steuerschnittstelle 42 ausgeben kann.
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In 5,
die ein schematisches Blockdiagramm eines piezoelektrischen Antriebssystems
gemäß einer
vierten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, umfaßt das piezoelektrische Antriebssystem 5 einen
Prozessor 50, einen Frequenzgenerator 51, einen
Signalverstärker 52, eine
Steuerschnittstelle 53 und einen piezoelektrischen Aktuator 54.
In dieser Ausführungsform
ist der Prozessor 50 mit dem Frequenzgenerator 51 elektrisch
verbunden, und der Prozessor 50 weist eine Vielzahl von
Steuersignalen 501 auf, die Benutzern zur Auswahl bereitgestellt
werden. Der Frequenzgenerator 51 ist mit dem Signalverstärker 52 elektrisch verbunden,
so daß der
Frequenzgenerator 51 ein elektrisches Signal 521 mit
einer speziellen Frequenz an den piezoelektrischen Aktuator 54 über den
Signalverstärker 52 ausgeben
kann. Der piezoelektrische Aktuator 54 empfängt gewöhnlich das
elektrische Signal 521 mit der speziellen Frequenz (die
die Arbeitsfrequenz ist) für
einen normalen Betrieb. Die Steuerschnittstelle 53 kann
eine Taste, ein Schalter, ein Mehrfachschiebe(multi-slide)-Schalter oder ein Drehschalter
sein und die Steuerschnittstelle 53 ist mit dem Prozessor 50 elektrisch
verbunden und vorgesehen, damit Benutzer das vorangegangene spezielle
Steuersignal 501 eingeben oder auswählen können. Der Frequenzgenerator 51 gibt
ein elektrisches Signal 521 mit einem besseren Arbeitsfrequenzwert
an den piezoelektrischen Aktuator 54 über den Signalverstärker 52 gemäß der Einstellung
der Steuerschnittstelle 53 aus.
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In
den 4 bis 6, die schematische Blockdiagramm
von dritten, vierten und fünften
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zeigen, umfaßt das piezoelektrische Antriebssystem 4, 5 ferner
einen Rückkopplungssignalempfänger 60 und
eine Schutzeinrichtung 61. In dieser Ausführungsform
ist der Rückkopplungssignalempfänger 60 mit
dem Prozessor 40, 50 und dem piezoelektrischen
Aktuator 43, 54 elektrisch verbunden, so daß der Rückkopplungssignalempfänger 60 das
elektrische Signal 411, 521 von dem piezoelektrischen
Aktuator 43, 54 empfängt, um ein elektrisches Rückkopplungssignal 601 zu
erzeugen, und dann empfängt
der Prozessor 40, 50 ein von dem piezoelektrischen
Aktuator 43, 54 über den Rückkopplungssignalempfänger 60 gesendetes
elektrisches Rückkopplungssignal 601.
Der Prozessor 40, 50 bestätigt, ob die Schutzeinrichtung 61 gestartet
werden soll oder nicht, gemäß dem elektrischen
Rückkopplungssignal
601, um eine Schutzwarnung oder eine Schutzmaßnahme zu starten. In dieser
Ausführungsform
kann die Schutzwarnung oder Schutzmaßnahme eine Anzeigewarnung,
eine Summerwarnung, ein "Strom
EIN/AUS" des Verneblers
oder eine Leuchte sein, die eine Warnung anzeigt. Ferner gibt der
Prozessor 40, 50 automatisch ein sofortiges Feinabstimmungssteuersignal 602 an
den Frequenzgenerator 41, 51 gemäß dem elektrischen
Rückkopplungssignal 601 aus,
so daß der
Frequenzgenerator 41, 51 ein elektrisches Signal 411, 521 mit
einem besseren Frequenzwert für
den piezoelektrischen Aktuator 43, 54 feinabstimmen
kann.
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Während die
Erfindung mittels spezieller Ausführungsformen beschrieben worden
ist, können zahlreiche
Modifikationen und Variationen von Fachleuten auf dem Gebiet vorgenommen
werden, ohne aus dem Schutzbereich und Geist der in den Ansprüchen dargelegten
Erfindung zu gelangen.