Пьезоэлектрический микроманипулятор для погружения электрода в биологическую ткань Советский патент 1988 года по МПК A61B5/05 

со

о со

N5

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 биологи- ческую 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 излучателем 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, распространяюилихся в среде между пьезо- элементами 3 и 7.

Амплитуда напряжения, снимаемого с пьезоэлемента 3, зависит от расстояния между ним и дополнительным пьезоэлементом 7. Это напряжение усиленное усилителем 9 и продетектированное детектором 10, прикла

дистанционно.

дывается 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 И 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 обрат- ной 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.

Формула изобретения

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

напряжения.

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 биморф- ной 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.