[发明专利]一种基于体内植入式芯片的微型三维电感

说明书

本发明涉及一种基于体内植入式芯片的微型三维电感，包括，微型三维电感单元，包括骨架，所述骨架包括用于置入磁芯的通孔以及缠绕线圈的外骨架，所述外骨架包括用于横向绕线的第一外骨架、用于竖向绕线的第二外骨架以及用于纵向绕线的第三外骨架；外部磁场传感单元，其用于向微型三维电感单元提供磁通量；控制单元，其与所述微型三维电感单元与所述外部磁场传感单元相连接，用于根据所述微型三维电感单元的工作效率对外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，以使微型三维电感单元的工作效率符合预设标准。

技术领域

本发明涉及三维电感领域，尤其涉及一种基于体内植入式芯片的微型三维电感。

背景技术

目前学术界有基于无线内窥胶囊的三维电感相关研究，旨在让内窥镜摆脱电池，能够在体内以任意姿态接收体外的无线供电能量，但都停留在学术研究层面，目前均没有真正得到实际应用。现有的电感体积大，无法满足体内植入式芯片场景且效率低，不同维度线圈接收的能量会产生抵消，同时，为了满足内窥胶囊在体内以任意姿态工作时，均有至少2个维度的线圈与体外无线供电磁场的法向呈正向角度，以此带来正向电流。然而，如此设计难以避免剩下那个维度的线圈与体外无线供电磁场的法向呈反向角度，这样该线圈产生的电流将会和正向两个线圈产生的电流相抵消，导致电感的整体效率偏低。

因此，本发明基于内窥胶囊设计的三维电感，采用骨架和小尺寸磁芯的设计方案，缩小三维电感线圈的整体尺寸，使其尺寸普遍在厘米尺度，而体内植入式芯片的尺寸在1mm级别，同时，采取各维度线圈加权设计方法，解决了线圈电流相互抵消的问题，改善了其在体内工作效率。

发明内容

为此，本发明提供一种基于体内植入式芯片的微型三维电感，可以解决无法根据植入体内的微型三维电感的位置对外部磁场传感单元的磁通量输入位置进行调节，以使微型三维电感的工作效率符合标准的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于体内植入式芯片的微型三维电感，包括：

微型三维电感单元，包括骨架，所述骨架包括用于置入磁芯的通孔以及缠绕线圈的外骨架，所述外骨架包括用于横向绕线的第一外骨架、用于竖向绕线的第二外骨架以及用于纵向绕线的第三外骨架；

外部磁场传感单元，其用于向微型三维电感单元提供磁通量；

控制单元，其与所述微型三维电感单元与所述外部磁场传感单元相连接，用于根据所述微型三维电感单元的工作效率对外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，以使微型三维电感单元的工作效率符合预设标准。

进一步地，所述控制单元根据植入式芯片的反馈的数据量s与预设数据量S0相比较，判定是否对所述微型三维电感单元根据进行充电，其中，

当s＞S0，所述控制装置判定不需要对所述微型三维电感单元充电；

当s≤S0，所述控制装置判定启动外部磁场传感单元对所述微型三维电感单元充电。

进一步地，所述控制单元设置有自学习模块，所述自学习模块根据植入式芯片应用领域获取微型三维电感单元工作效率标准值，其中，控制单元预设第一应用领域A1、第二应用领域A2···第n应用领域An，控制单元预设微型三维电感单元工作效率a，设定第一预设工作效率标准值a1、第二预设工作效率标准值a2···第n预设工作效率标准值an，自学习模块根据当前植入式芯片应用领域Ai选取第i预设工作效率标准值ai为当前应用于植入式芯片的微型三维电感单元工作效率标准值。

进一步地，所述自学习模块根据获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值ai与预设工作效率标准值a0相比较，对各外骨架的线圈匝数进行调节，其中，

当ai≤a0，所述自学习模块降低各外骨架线圈匝数zp至zp1，设定zp1＝zp×(1-(a0-ai)/a0)；

当ai＞a0，所述自学习模块提高各外骨架线圈匝数zp至zp2,设定zp2＝zp×(1+(ai-a0-)/a0)；