光纖增量式編碼器如何在構(gòu)建幻象心臟時獲得精確位置反饋？

虹科案例

在構(gòu)建幻象心臟時，心室運動必須準(zhǔn)確同步、不能干擾圖像采集且可在生理鹽水中正常使用。因此反饋傳感器必須不受MRI過程產(chǎn)生的高磁場和高RF場的影響、不能具有任何鐵磁特性或任何導(dǎo)電特性、耐潮濕和水密封。那什么樣的傳感器才能夠兼具上述特征呢？虹科光纖增量式傳感器將是您的最佳選擇！

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應(yīng)用描述&挑戰(zhàn)

應(yīng)用描述

菲利普斯研究公司(紐約州布里亞克利夫莊園)設(shè)計了各種解剖學(xué)上正確的人體器官模型，用于測試和校準(zhǔn)核磁共振儀及其復(fù)雜的軟件算法。

與使用動物或身體相比，幻影器官是一種更實用的方法，而且在校準(zhǔn)機器時也更具可重復(fù)性。

挑戰(zhàn)

這些器官通常由氣動提供動力，其中氣壓的變化為執(zhí)行器提供動能，以推動器官的運動。

當(dāng)必須構(gòu)建一個幻象心臟時，一個挑戰(zhàn)出現(xiàn)了。心臟由幾塊肌肉組成，心室運動必須準(zhǔn)確同步。需要具有足夠準(zhǔn)確度的位置反饋，因為虛擬心臟必須以解剖學(xué)上正確的方式準(zhǔn)確地模擬彎曲、壓縮、拉伸和扭曲的生物醫(yī)學(xué)特性。所有這些都必須在MRI機器內(nèi)運行，因此反饋傳感器必須不受MRI過程產(chǎn)生的高磁場和高RF場的影響。

另一個關(guān)鍵要求是傳感器必須對核磁共振成像過程“透明”，這意味著傳感器不能干擾圖像采集，因此不能具有任何鐵磁特性或任何導(dǎo)電特性。這些幻象器官通常在生理鹽水中操作，以模擬人體的真實環(huán)境。因此，傳感器必須耐潮濕和水密封，因為它們在水下環(huán)境中工作。

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實施

客戶工程人員成功實施了 Micronor 編碼器，充分利用了將編碼器信號從 MRI 室外部引導(dǎo)到控制器單元的光纜的優(yōu)勢，幻影心

臟使用三個編碼器，需要三個光纖鏈路連接到 HK-MR340 控制器，控制器與通向 MRI室的第一個光纖段相連，其中編碼器尾纖使用 ST 連接器連接。

Micronor 制造的編碼器具有 10 米長的尾纖，因此避免了 MRI 室內(nèi)和附近的任何金屬部件。每個控制器單元(HK-MR340)都會跟蹤虛擬心臟肌肉的位置，并根據(jù)內(nèi)置的模擬電壓輸出進(jìn)行縮放。電壓輸出被饋送到伺服控制器，伺服控制器反過來控制氣動執(zhí)行器。

事實證明，光纖對 EMI/RFI、磁場和輻射的固有免疫能力是制造人體假心臟的推動力。Micronor 僅使用光學(xué)來設(shè)計運動傳感器的能力為新技術(shù)、新產(chǎn)品開辟了可能性，從而在 MRI 領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)了新的和更有效的治療方法。

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數(shù)據(jù)&使用產(chǎn)品

數(shù)據(jù)

兒童(10歲及以上)和成人的平均正常靜息心率為60-100。

訓(xùn)練有素運動員的平均正常安靜心率為40-60。

使用產(chǎn)品

EC-TD5253，特殊防水版HK-MR348 MRI安全旋轉(zhuǎn)編碼器，數(shù)量3。

HK-MR340-1，控制器，數(shù)量3。

對于新的應(yīng)用，使用HK-MR348編碼器和HK-MR340-1控制器

上：HK-MR348 下：HK-MR340-1

關(guān)于我們

虹科傳感器技術(shù)

我們致力于更加精確簡單的測量方案，與全球領(lǐng)先的高精度、高可靠性的傳感器廠家進(jìn)行技術(shù)合作，為客戶提供全球先進(jìn)的測量方案，包括激光測距、粘密度測量、光纖傳感器、機電傳感器等。通過提供各種不同的技術(shù)進(jìn)行關(guān)鍵測量，消除了在惡劣嚴(yán)苛環(huán)境中對傳感的限制，使客戶能夠得到最理想的結(jié)果。