Пьезоэлектрический микроманипулятор для погружения электрода в биологическую ткань

 

Изобретение относится к медицинской технике. Для повышения точности введения электрода в корпусе 1 микроманипулятора установлена биморфная пьезоэлектрическая мембрана. К центру мембраны прикреплена изоляционная муфта, с которой связан микроэлектрод 6. Дополнительный пьезоэлемент 7установлен в корпусе параллельно биморфной мембране и подключен к источнику 8переменного напряжения. Пьезоэлемент 3 через усилитель 9 и детектор 10 соединен с одним из входов дифференциального усилителя 11. К второму входу этого усилителя подключен источник 12 управляющего напряжения. Выход дифференциального усилителя 11 соединен с пьезоэлементом 4. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5124 A6I В505

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3811086/28-14 (22) 12.11.84 (46) 29.02.88. Бюл. № 8 (7I ) Одесский политехнический институт (72) В. Г. Панов, P. Г. Джагупов и А. В. Рябцов (53) 617.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 410773, кл. А 61 В 5/05, 1972, (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МИКРОМАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДА В БИОЛОГИЧЕСКУЮ

ТКАНЬ (57) Изобретение относится к медицинской

„„SU„„1377032 А 1 технике. Для повышения точности введения электрода в корпусе 1 микроманипулятора установлена биморфная пьезоэлектрическая мембрана. К центру мембраны прикреплена изоляционная муфта, с которой связан микроэлектрод 6. Дополнительный пьезоэлемент

7 установлен в корпусе параллельно биморфной мембране и подключен к источнику

8 переменного напряжения. Пьезоэлемент 3 через усилитель 9 и детектор 10 соединен с одним из входов дифференциального усилителя 11. К второму входу этого усилителя подключен источник 12 управляюгцего напряжения. Выход дифференциального усилителя 11 соединен с пьезоэлементом 4. 1 ил.

1377032

Формула изобретения

ВИИИПИ Заказ 51 1/5 Тираж 655 Г!одиисное

Производствеtl)lt -полиграфическое предприятие, f. Ужгород, угк Проектная, 4

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для электрофизиологических исследований.

Цель изобретения — повышение точности введения электрода путем устранения неоднозначности зависимости смещения микроэлектрода от управляющего напряжения.

На чертеже изображена структурная схема пьезоэлектрического микроманипулятора для погружения электрода в биологическую ткань.

В корпусе 1 микроманипулятора посредством упругой прокладки 2 установлена биморфная пьезоэлектрическая мембрана, состоящая из пьезоэлементов 3 и 4. К центру мембраны прикреплена изоляционная муфта 5, с которой связан микроэлектрод 6.

Дополнительный пьезоэлемент 7 установлен в корпусе параллельно биморфной мембране и подключен к истчнику 8 переменного напряжения. Пьезоэлемент 3 через усилитель

9 и детектор 10 соединен с одним из входов дифференциального усилителя 11. К второму входу этого усилителя подключен к источник 12 управляющего напряжения. Выход дифференциального усилителя 11 соединен с пьезоэлементом 4.

Устройство работает следующим образом.

Дополнительный пьезоэлемент 7 является изл учателем акустических колебаний с частотой w, равной частоте напряжения источника 8 переменного напряжения. Для получения максимальной амплитуды колебаний дополнительного пьезоэлемента 7 частота выбирается равной частоте его механического резонанса. Пьезоэлемент 3 служит приемником акустических колебаний, распространяющихся в среде между пьезоэлементами 3 и 7.

Амплитуда напряжения, снимаемого с пьезоэлемента 3, зависит от расстояния между ним и дополнительным пьезоэлементом 7.

Это напряжение, усиленное усилителем 9 и продетектированйое детектором 10, прикладывается к одному из входов дифференциального усилителя 11. Выходное напряжение этого усилителя, воздействуя на пьезоэлемент 4, приводит к прогибу биморфной мембраны. При этом изменяется расстояние между пьезоэлементами 3 и 7.

Поскольку к другому входу дифференциального усилителя 11 от источника 12 приложено управляющее напряжение, то при надлежащем выборе его полярности в микроманипуляторе действует отрицательная обратная связь по прогибу мембраны, а следовательно, и по положению связанного с ней микроэлектрода 6.

Действие такой отрицательной обратной связи устраняет неоднозначность зависимости смещения микроэлектрода от управляющего напряжения, что повышает точность введения электрода, позволяет исключить необходимость визуального контроля работы микроманипулятора и управлять им дистанционно.

Пьезоэлектрический микроманипулятор для погружения электрода в биологическую ткань, содержащий микроэлектрод, жестко прикрепленный посредством изоляционной муфты к центру биморфной пьезоэлектрической мембраны, установленной в корпусе манипулятора, и источник управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности введения электрода, микроманипулятор снабжен дополнительным пьезоэлементом, установленным в корпусе параллельно биморфной мембране и подключенным к источнику переменного напряжения, при этом один из пьезоэлементов мембраны соединен с выходом дифференциального усилителя, к первому входу которого через усилитель и детектор подключен другой пьезоэлемент мембраны, а к второму входу — источник управляющего

40 напряжения.