專利名稱：一種用于微型藥丸定位和電源開關控制的磁控裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過磁場控制微型藥丸內電源的接通與斷開，并提供微型藥丸定位信號源的裝置。本發(fā)明屬于醫(yī)療器械輔助技術領域。
背景技術：
隨著微電子、微機械加工技術的發(fā)展，用于疾病診斷和疾病治療的微型醫(yī)療器械和裝置已成為研究的熱點，其中有一類用于消化道疾病診斷和治療的微型裝置被稱為“微型藥丸”，如無線內窺鏡、消化道微型藥物釋放裝置等。這種微型藥丸通常都需要在內部用微型電池提供能源；但是，由于微型電池容量的限制，通常要求在藥丸送入消化道時才接通電源。在開關方面，目前已有的干簧管或其他磁控開關都存在體積大、結構復雜的不足，難以滿足微型藥丸的要求。因此，需要有一種能滿足微型藥丸的微型開關裝置。
另一方面，對微型藥丸進行準確定位是影響其應用價值的重要環(huán)節(jié)，這需要微型藥丸內具備定位信號源。如果在微型藥丸內部使用有源定位信號源(如發(fā)射無線電信號等)，將增加能耗；而磁定位技術是一種成熟的定位技術，它以永磁體提供定位信號源，不消耗能量。因此，采用磁定位是微型藥丸定位的優(yōu)化方案之一，主要思路是利用磁場傳感器檢測永磁鐵空間磁場分布，再根據磁偶極子空間磁場分布模型實現(xiàn)磁定位，進而達到對體內微型裝置動態(tài)定位并跟蹤其運動軌跡。

發(fā)明內容
發(fā)明目的 針對微型藥丸開關和定位信號源的需求，本發(fā)明的目的是提供一種用于微型藥丸內部電源接通與斷開的磁控開關裝置，并利用此磁控開關裝置為微型藥丸的磁定位提供定位信號源。
技術方案 本發(fā)明提供一種用于微型藥丸內部電源接通與斷開的磁控開關裝置，由動作永磁鐵、開關動觸頭、導線、動作永磁鐵限位運動裝置、控制磁場、電源和工作電路等部分組成。動作永磁鐵位于限位裝置內，在其可移動空間的相對兩面，一面固定有電源，另一面為控制磁場產生位置，動作永磁鐵在與電源的電磁極板相對的磁極表面固定有開關動觸頭，開關動觸頭和電源分別引出導線接進工作電路。
其中，控制磁場可以采用永磁體，也可以采用通電線圈或其他能提供恒定磁場的方式；其極性和空間位置應保證它對動作永磁鐵產生的作用力和電池極板對動作永磁鐵的吸引力方向相反，磁場的強度應使動作永磁鐵能帶動開關觸頭可靠脫離電池極板。
動作永磁鐵是微型藥丸磁定位的定位信號源，材料是釹鐵硼等強磁材料，形狀和大小應適應微型藥丸容許利用的空間。
本發(fā)明的磁控開關工作原理在無外界控制磁場時，利用動作永磁鐵和電池極板間的相互吸引力使開關動觸頭和電池極板連通，開關接通，電源對微型藥丸供電；在有外界控制磁場時，控制磁場對動作永磁鐵產生一個方向與動作永磁鐵—電池極板間吸引力方向相反的作用力，使動作永磁鐵帶動開關動觸頭脫離電池極板，開關斷開，電池停止對微型藥丸供電。
技術效果 本發(fā)明提供了利用外界磁場控制微型藥丸內部電源開關接通或斷開的裝置，其最大的優(yōu)點是將微型藥丸內部電源開關和微型藥丸磁定位的定位信號源結合起來，一方面解決了微型藥丸內部的電源開關，可以在藥丸送入消化道時才接通電源，使藥丸內電池的額外消耗降低到最??；另一方面，該磁控開關裝置又為微型藥丸的定位提供了定位信號源，消除了因定位在藥丸內部的能源消耗。同時，由于把微型電源開關和定位信號源合二為一，還節(jié)省了體積，降低了因設計微型磁控開關的藥丸成本。另外，采用本發(fā)明會使藥丸裝配更簡單，為藥丸的實用化和小批量試產奠定了基礎。


圖1是本發(fā)明的一個實施例磁控開關裝置閉合狀態(tài)結構示意圖。
圖2是磁控開關裝置斷開狀態(tài)時的結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的一個具體實施例是用于消化道微型診療系統(tǒng)的電源磁控開關裝置，其中，1是產生控制磁場的永磁鐵，2是動作永磁鐵，3是動作永磁鐵限位裝置，4是開關動觸頭，5是連接軟導線，6是外接線端子，7是連接開關裝置和應用電路的導線，8是鈕扣電池，9是工作電路。
圖1是磁控開關閉合狀態(tài)結構示意圖，圖2是磁控開關裝置斷開狀態(tài)時的結構示意圖，其結構關系是動作永磁鐵2位于限位裝置3內，在其可移動空間的相對兩面，一面固定有扣式電池8，另一面為控制磁場產生位置，此例由永磁鐵1產生，動作永磁鐵2在與扣式電池8的電磁極板相對的磁極表面固定有開關動觸頭4，開關動觸頭4連接有軟導線5，接工作電路9的外接線端子6，扣式電池8引出導線7接進工作電路9。利用動作永磁鐵2和扣式電池8間的相互吸引，動作永磁鐵2帶動開關動觸頭4和扣式電池8的電池正極板接觸，扣式電池8通過開關動觸頭4、軟導線5、接線端子6、導線7對工作電路9供電，開關接通。當需要斷開開關停止對電路供電時，控制永磁鐵1產生的控制磁場對動作永磁鐵2施加作用力，由于永磁鐵1對動作永磁鐵2的吸引力大于動作永磁鐵2與扣式電池8間的吸引力，以及限位裝置3的阻擋，動作永磁鐵2在永磁鐵1的作用下將帶動開關動觸頭4脫離扣式電池8，開關斷開，停止對工作電路9供電，如圖2所示。同時，動作永磁鐵2也是利用磁定位技術對體內微型藥丸進行定位的定位信號源，材料是釹鐵硼等強磁材料，形狀和大小應適應微型藥丸容許利用的空間。
上述裝置細部結構和材料的選取上還有以下需考慮的地方(1)開關動觸頭和動作永磁鐵的位置保持固定，開關的接通/斷開是通過動作永磁鐵帶動開關動觸頭與電池極板接觸/脫離實現(xiàn)的；開關動觸頭和動作永磁鐵的位置相對固定可以通過開關動觸頭和磁極表面以粘接等方式直接固定，也可以通過其他連接裝置實現(xiàn)其它們間的相對固定；動作永磁鐵和電池極板問的相互吸引力可以產生在動作磁鐵N極、S極、電池正極、負極的任意二者之間，其開關動觸頭和電池極板問的連接可以是開關觸頭和電池極板直接相連接，也可以通過導體間接連接。
(2)開關的接通是利用永磁鐵和電池極板間的相互吸引力使開關動觸頭和電池極板接通實現(xiàn)的，永磁鐵對電池極板的吸引可以是電池極板材料本身能被永磁鐵吸引，也可以通過在電池極板的表面附加能被永磁鐵磁化的鐵磁性導電材料實現(xiàn)；開關的斷開利用了控制磁場對動作永磁鐵產生的使動作永磁鐵帶動開關動觸頭脫離電池極板的作用力。
(3)動作永磁鐵是微型藥丸磁定位的定位信號源，其形狀、大小根據微型藥丸容許使用的空間確定；為了給微型藥丸的磁定位提供更強的信號源，永磁鐵材料應選用釹鐵硼等強磁性材料，其體積應在微型藥丸容許使用的空間范圍內盡可能大。
(4)動作永磁鐵限位運動裝置是引導和限制動作永磁鐵運動的機構，以保證在無外界控制磁場時開關裝置可靠接通，有控制磁場時開關裝置可靠地斷開。
(5)控制磁場可以采用永磁鐵，也可以采用通電線圈或其他能提供恒定磁場的方式；其極性和空間位置應保證它對動作永磁鐵的作用力方向與電池極板對動作永磁鐵的作用力方向是相反的，且控制磁場對動作永磁鐵的作用力應大于電池極板對動作永磁鐵的作用力，以確保控制磁場能使動作永磁鐵帶動開關動觸頭可靠脫離電池極板，開關可靠斷開。
(6)接線端子通過連接導線和開關動觸頭相連，給微型藥丸的電路部分提供接線裝置；其變化形式可以是開關動觸頭通過其他連接方式，使藥丸電路部分和開關動觸頭間建立電流通路。
權利要求
1.用于微型藥丸定位和電源開關控制的磁控裝置，其特征在于它包括有動作永磁鐵、開關動觸頭、動作永磁鐵限位運動裝置、連接導線和接線端子、控制磁場、電源和工作電路；動作永磁鐵位于限位裝置內，在其可移動空間的相對兩面，一面固定有電源，另一面為控制磁場產生位置，動作永磁鐵在與電源的電池極板相對的磁極表面固定有開關動觸頭，開關動觸頭和電源分別引出導線接進工作電路。
2.根據權利要求1所述的用于微型藥丸定位和電源開關控制的磁控裝置，其特征在于控制磁場可以采用永磁體，也可以采用通電線圈或其他能提供恒定磁場的方式；其極性和空間位置應保證它對動作永磁鐵產生的作用力和電池極板對動作永磁鐵的吸引力方向相反，磁場的強度應使動作永磁鐵能帶動開關觸頭可靠脫離電池極板。
3.根據權利要求1和2所述的用于微型藥丸定位和電源開關控制的磁控裝置，其特征在于動作永磁鐵是微型藥丸磁定位的定位信號源，材料是釹鐵硼等強磁材料，形狀和大小應適應微型藥丸容許利用的空間。
全文摘要
用于微型藥丸定位和電源開關控制的磁控裝置，具有動作永磁鐵、開關動觸頭、動作永磁鐵限位運動裝置、連接導線、控制磁場、電源和工作電路；動作永磁鐵位于限位裝置內，在其可移動空間的相對兩面，一面固定電源，另一面為控制磁場產生位置，動作永磁鐵在與電源電池極板相對的磁極表面固定有開關動觸頭，開關動觸頭和電源分別引出導線接工作電路。本發(fā)明可實現(xiàn)在藥丸送入消化道時才接通電源，降低電池的額外消耗；另外，本發(fā)明為微型藥丸的定位提供了定位信號源，消除了因定位在藥丸內部的能源消耗。同時，把微型電源開關和定位信號源合二為一，節(jié)省體積，降低藥丸成本，使藥丸裝配更簡單，為藥丸的實用化和小批量試產奠定了基礎。
文檔編號H01H36/00GK1545116SQ20031011095
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月13日 優(yōu)先權日2003年11月13日
發(fā)明者侯文生, 鄭小林, 彭承琳, 崔建國, 皮喜田, 張思杰 申請人:重慶大學