Wie baue ich eine Spule für ein Atemmagnetometer oder finde eine bessere Option (Hall-Effekt)?

Die allgemeinen Grundsätze werden im Patent ausreichend deutlich gemacht. Siehe "Zusammenfassung der Erfindung".

Dies ist eine Aufgabe, die mit einer Reihe von Mitteln "leicht genug" zu erledigen ist.
Wie gut die Methode an sich funktioniert, ist nicht bekannt, aber das Gerät muss die Bewegung von 2 Punkten auf dem Brustkorb relativ zu Punkten auf dem Rücken des Patienten verfolgen. Größere Spulen dürften kein großes Problem darstellen.

Lineare Hall-Sensoren sind verwendbar – Feldstärken werden mit zunehmender Entfernung kleiner, aber es können einige äußerst leistungsfähige aktive Magnetdetektoren erhalten werden.

Ein induktives Nahfeld-Energieübertragungssystem würde funktionieren und die Reichweiten liegen innerhalb dessen, was im Handel erhältlich ist. Resonanz-Sende- und -Empfangsspulen und ein angemessen hohes Q ergeben eine angemessene Reichweite.

Wenn dies von Interesse ist, sind spezifischere Fragen willkommen.

Ich habe mir die technischen Daten verschiedener linearer hochempfindlicher Hallsensoren angesehen - und es gibt integrierte Module, die wesentlich besser abschneiden und nicht wesentlich mehr. Sie können lineare Hallsensoren mit einem Skalenbereich von 6 mG kaufen, also sagen wir, Sie können mit Feldern bis zu 1 mG beginnen.

Ein moderner Seltenerdmagnet gibt ungefähr 1/2 bis 1 G bei 1/2 der Magnetlänge von der Polfläche ab. Wenn Sie also einen beispielsweise 10 mm dicken Magneten hätten, würden Sie 500 mG bei 5 mm erhalten (sehr, sehr grob). 1 mg ist 1/500 davon. Wenn das Feld als d ^ 2 fällt, erhalten Sie etwa 110 mm und wenn das Feld als d ^ 3 fällt, erhalten Sie nur 40 mm. Bei großen Entfernungen entspricht der Feldabfall dem Würfelgesetz, aber näher seinem Quadratgesetz. (Ignoriere vorerst warum). Realistisch gesehen bedeutet dies, dass Sie sich an der Grenze dessen befinden, was leicht von der Stange zu erledigen ist.

Ich messe ungefähr 250 mm vom Rücken bis zur Brust, also würde ich mit dem obigen Magneten irgendwo unter 1 mG an meinem Rücken erwarten. Größere Magnete sind eine Antwort, ABER eine gepulste Spule ist möglicherweise besser UND Sie können GMR-Effektsensoren verwenden (fragen Sie nicht einmal), die den Magnetwinkel messen, und diese können hier funktionieren, und Sie könnten wahrscheinlich einen einfachen vorderen Referenzkabelbaum herstellen, der den Abstand erheblich verringern würde

Es gibt VIELE mögliche Lösungen und ich habe kaum Zweifel, dass ein paar Tage, in denen ich einen kompetenten Ingenieur spiele, etwas Brauchbares hervorbringen würden.

JEDOCH DAS große Problem hier ist, dass wir nicht genug wissen und es eine große Gefahr gibt, hier den Tod von 1000 Kürzungen / Antworten / Fragebögen zu sterben, während wir uns langsam dem Verständnis nähern, was Sie wirklich wollen. Wenn Sie bereit und in der Lage sind, einen anständigen Überblick darüber zu geben, was Sie zu tun versuchen und warum es haufenweise helfen würde.

Wenn Sie versuchen, eine kommerzielle Lösung zu erstellen und nicht zu viel sagen möchten, können Sie nach kompetenten Personen suchen, die Ihnen wahrscheinlich helfen und diese offline nehmen können. Wenn Sie nur eine Antwort möchten und sich nicht darum kümmern, wer die Details hört, dann ist dies ein ausgezeichneter Ort, um zu fragen.

Es gibt verschiedene andere Methoden, mit denen Sie eine Kugel mit einem Durchmesser von beispielsweise 3 mm in einem Raum von mehreren Metern auf einer Seite mit einer Auflösung von mm verfolgen können - aber das brauchen Sie nicht. Versionen mit niedrigerer Auflösung würden ausreichen. Kosten Aufwand Budget Ziel Markt ... müssen bekannt sein. [Vor langer Zeit gelang es Forschern, eine fliegende Schmeißfliege nicht nur zu verfolgen, SONDERN auch zu sehen, in welche Richtung sie ihren Kopf drehte.! Was Sie wollen, ist im Vergleich trivial.].

Die Papiere, die ich mit der Methode aufspüren kann, scheinen alle kurz vor der Zeit zu sein, als die Firma Polhemus mit den Magnetometer-Positionssensoren mit 6 Freiheitsgraden "Flock of Birds" herauskam. Es würde mich nicht überraschen, wenn dies der Stoff ist, der zur Gründung der beteiligten Firma geführt hat. Es sieht so aus, als ob das Produkt immer noch verfügbar ist, obwohl das Produkt im Laufe der Jahre einige Male den Besitzer gewechselt zu haben scheint: http://www.5dt.com/products/pfob.html

Ich habe den Flock of Birds verwendet. Die Technologie ist ziemlich kugelsicher, obwohl die Linearisierung etwas schwierig sein kann, wenn Ihr Magnetfeld verzerrt ist (es beinhaltet die Kartierung des gesamten Felds). Die Empfindlichkeit ist ziemlich gut, aber die Abtastrate ist für viele Dinge ein Haar niedrig. Es kostet Tausende von Dollar, ist aber nicht wahnsinnig teuer für das, was es tut, und ich habe oft gedacht, dass es für viele der Fragen vom Typ „Wie kann ich messen, wo sich etwas befindet“ geeignet wäre, die wir hier bekommen.

Also, ich habe Ihre Frage nicht direkt beantwortet, aber ich habe Sie auf ein kommerzielles Produkt hingewiesen, das eine ähnliche, wenn nicht identische Technologie verwendet, die Ihnen vielleicht einen Schub in Ihrer Forschung geben kann.