專利名稱：用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁感應(yīng)信號測量，特別涉及在磁感應(yīng)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)中屏蔽容性耦合干擾信號的線圈傳感器設(shè)計，更具體地說，是涉及一種用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽的線圈傳感器。
背景技術(shù)：
磁感應(yīng)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)是一種新型的非接觸成像技術(shù)。該技術(shù)通以正弦電流的激勵線圈會在周圍空間中產(chǎn)生一個時變的主磁場，當(dāng)生物組織被放置到該主磁場中時，生物組織中會感應(yīng)出渦流，且渦流的強(qiáng)度正比于物體的電導(dǎo)率，該渦流也會在周圍空間中感應(yīng)出二次時變磁場。時變磁場的測量使用檢測線圈實現(xiàn)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，時變磁場信號轉(zhuǎn)變成線圈輸出端的感應(yīng)電動勢信號。但是隨時間變化的磁場也會在空間中產(chǎn)生隨時間變化的電場，該時變電場會通過容性耦合的方式，直接耦合到檢測線圈中，從而疊加在線圈輸出端的感應(yīng)電動勢信號中，形成干擾源，對測量的精度產(chǎn)生影響。如何去除時變電場的容性耦合干擾信號時提高磁感應(yīng)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)測量精度的關(guān)鍵。因此，在磁感應(yīng)測量的工程實際中需要設(shè)計出一種有效的對時變電場的容性耦合干擾信號進(jìn)行屏蔽的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，能夠有效屏蔽磁感應(yīng)成像技術(shù)中電場容性耦合信號的干擾。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
該用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，傳感器包括屏蔽電路板I、屏蔽電路板II和檢測線圈電路板，所述檢測線圈電路板設(shè)置在屏蔽電路板I和屏蔽電路板II之間，相鄰的電路板之間存在隔離間隙，通過裝配形成一整體；
所述屏蔽電路板I和屏蔽電路板II的結(jié)構(gòu)相同，均包括屏蔽板體，所述屏蔽板體上開設(shè)有正方形方孔，在屏蔽板體的正反兩面上，所述方孔的四周分隔形成四塊屏蔽區(qū)，相鄰屏蔽區(qū)之間的分隔間隙為四條，分別是從方孔的四周頂點出發(fā)，分別向外延伸得到，每一屏蔽區(qū)內(nèi)均設(shè)置有多根沿方孔的邊框向外延伸的屏蔽導(dǎo)線，處于同一屏蔽區(qū)內(nèi)的屏蔽導(dǎo)線相互平行，形成梳狀結(jié)構(gòu)，所有屏蔽導(dǎo)線通過公共連接線連接在一起，使相鄰屏蔽導(dǎo)線之間只有一點接觸，且通過一點接地；
所述檢測線圈電路板包括檢測板體，所述檢測板體的中部開設(shè)有與方孔相對應(yīng)的開孔，所述檢測板體的正反兩面上，沿開孔覆蓋檢測線圈，所述檢測線圈覆蓋的面積小于或等于屏蔽電路板I和屏蔽電路板II上的屏蔽導(dǎo)線所覆蓋的面積。進(jìn)一步，同一屏蔽區(qū)內(nèi)的屏蔽導(dǎo)線與其所在屏蔽區(qū)對應(yīng)的方孔邊框相垂直，且相鄰屏蔽導(dǎo)線間的間距相等；、進(jìn)一步，所述屏蔽電路板I的屏蔽板體上，位于正、反兩面的屏蔽導(dǎo)線交錯互補(bǔ)；進(jìn)一步，所述屏蔽電路板II的屏蔽板體上，位于正、反兩面的屏蔽導(dǎo)線交錯互補(bǔ)；進(jìn)一步，所述屏蔽電路板I和屏蔽電路板II的屏蔽板體上，對應(yīng)于檢測線圈電路板引出導(dǎo)線的位置處均設(shè)置有一圓孔，用于將導(dǎo)線引出到焊盤；
進(jìn)一步，所述屏蔽板體和檢測板體的四角上分別設(shè)置有用于螺栓固定的通孔；
進(jìn)一步，所述屏蔽板體上的分隔間隙與方孔I的對角線延長線重合；
進(jìn)一步，所述屏蔽導(dǎo)線為細(xì)銅線；
進(jìn)一步，所述屏蔽導(dǎo)線的直徑范圍為0. 15^0. 3mm，并行排列時彼此間距的取值范圍為0. 15^0. 3mm ;
進(jìn)一步，所述屏蔽導(dǎo)線的直徑范圍為o. 25mm，并行排列時彼此間距為0. 25mm。 本發(fā)明的有益效果是
1.本發(fā)明采用了屏蔽板-檢測板-屏蔽板三層緊壓排列的結(jié)構(gòu)，使檢測線圈的前后位置均有屏蔽電路板起到屏蔽作用，相對于原有的兩層結(jié)構(gòu)來說，其隔阻性能更佳，屏蔽效果更好；
2.屏蔽板上的屏蔽線采用梳狀細(xì)導(dǎo)線設(shè)計，所有導(dǎo)線通過單點接地，在屏蔽板上不形成回路，從而使屏蔽板上的所有導(dǎo)線形成一個零電平的等電位封閉式結(jié)構(gòu)，該種屏蔽線結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)試驗證明，其能有效屏蔽磁感應(yīng)成像技術(shù)中電場容性耦合信號的干擾；
3.本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，適合大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中
圖I為本發(fā)明的各電路板安裝示意 圖2為屏蔽電路板的結(jié)構(gòu)示意圖(正面)；
圖3為屏蔽電路板的結(jié)構(gòu)示意圖(反面)；
圖4為檢測線圈電路板的結(jié)構(gòu)示意圖(正面)；
圖5為檢測線圈電路板的結(jié)構(gòu)示意圖(反面)。
具體實施例方式
以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖I所示，本發(fā)明的集成屏蔽線圈傳感器，包括屏蔽電路板I I、屏蔽電路板II2和檢測線圈電路板3，檢測線圈電路板3設(shè)置在屏蔽電路板I I和屏蔽電路板II 2之間，相鄰的電路板之間存在隔離間隙，通過裝配形成一整體；本實施例中，在屏蔽板體4和檢測板體7的四角上分別設(shè)置有用于螺栓固定的通孔11，三者之間通過塑料螺絲與螺母配合固定連接。如圖2和圖3所示，屏蔽電路板I I和屏蔽電路板II 2的結(jié)構(gòu)相同，均包括屏蔽板體4，屏蔽板體4上開設(shè)有正方形方孔5，在屏蔽板體4的正反兩面上，方孔5的四周分隔形成四塊屏蔽區(qū)，相鄰屏蔽區(qū)之間的分隔間隙為四條，分別是從方孔5的四周頂點出發(fā)，分別向外延伸得到，每一屏蔽區(qū)內(nèi)均設(shè)置有多根沿方孔的邊框向外延伸的屏蔽導(dǎo)線6，處于同一屏蔽區(qū)內(nèi)的屏蔽導(dǎo)線6相互平行，形成梳狀結(jié)構(gòu)，所有屏蔽導(dǎo)線6通過公共連接線連接在一起，并使得相鄰屏蔽導(dǎo)線之間只有一點接觸(即所有屏蔽導(dǎo)線之間不形成環(huán)路)，且通過一點接地；所有導(dǎo)線通過單點接地，在屏蔽板上不形成回路，從而使屏蔽板上的所有導(dǎo)線形成一個零電平的等電位封閉式結(jié)構(gòu)，提升了屏蔽效果。本實施例中，屏蔽板體4上的分隔間隙與方孔5的對角線延長線重合(即分隔間隙與水平方向或是垂直方向的夾角均為135° )，從而保證四個屏蔽區(qū)的大小相等。作為一種設(shè)計方式，如圖所示，本實施例中，公共連接線包括了圍繞方孔一周的方形導(dǎo)線框12以及與四條分隔間隙部分重合的四角連接導(dǎo)線13，連接導(dǎo)線分別與方形導(dǎo)線框的四角相連。 在屏蔽區(qū)內(nèi)，位于方形導(dǎo)線框12的四個邊框范圍內(nèi)的屏蔽導(dǎo)線的一端都與方形導(dǎo)線框12相連，另一端向外延伸；而同一屏蔽區(qū)內(nèi)剩下的屏蔽導(dǎo)線均與連接導(dǎo)線13相連，其中，方形導(dǎo)線框并非閉合，有一點是斷開的，因此不會造成環(huán)路連通的情況。從整體來看，屏蔽電路板上的所有屏蔽導(dǎo)線形成了一個正方形的屏蔽面。本實施例中，同一屏蔽區(qū)內(nèi)的屏蔽導(dǎo)線6與其所在屏蔽區(qū)對應(yīng)的方孔邊框相垂直，且相鄰屏蔽導(dǎo)線6間的間距相等，從而便于制造，同時使屏蔽覆蓋區(qū)域均勻，提升屏蔽效果。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，在屏蔽電路板I I的屏蔽板體上，位于正、反兩面的屏蔽導(dǎo)線6交錯互補(bǔ)，同樣，在屏蔽電路板II 2的屏蔽板體上，位于正、反兩面的屏蔽導(dǎo)線6交錯互補(bǔ)，這樣做的好處是提高均勻度，保證屏蔽效果。如圖4、圖5所示，檢測線圈電路板3包括檢測板體7，檢測板體7的中部開設(shè)有與方孔5相對應(yīng)的開孔8，檢測板體7的正、反兩面上，沿開孔8覆蓋檢測線圈9，如圖所示，所述開孔為方形孔，檢測線圈以沿方形孔的四周依次環(huán)繞的形式向外延伸，形成方形線圈繞組形式，檢測線圈9覆蓋的面積小于或等于屏蔽電路板I I和屏蔽電路板II 2上的屏蔽導(dǎo)線所覆蓋的面積，從而保證其屏蔽效果，不會產(chǎn)生屏蔽盲區(qū)。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，在屏蔽電路板I I和屏蔽電路板II 2的屏蔽板體上，對應(yīng)于檢測線圈電路板3引出導(dǎo)線的位置處均設(shè)置有一圓孔10，用于將導(dǎo)線引出到焊盤。本實施例中，屏蔽導(dǎo)線6為細(xì)銅線，其直徑為0. 25mm,并行排列時彼此間距為
0.25mm0經(jīng)試驗證明，本發(fā)明的集成屏蔽線圈傳感器能夠有效隔離磁感應(yīng)成像技術(shù)中電場容性耦合信號的干擾，適合推廣使用。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，其特征在于所述傳感器包括屏蔽電路板I (I)、屏蔽電路板II (2)和檢測線圈電路板(3)，所述檢測線圈電路板(3)設(shè)置在屏蔽電路板I (I)和屏蔽電路板II (2)之間，相鄰的電路板之間存在隔離間隙，通過裝配形成一整體； 所述屏蔽電路板I (I)和屏蔽電路板II (2)的結(jié)構(gòu)相同，均包括屏蔽板體(4)，所述屏蔽板體(4)上開設(shè)有正方形方孔(5)，在屏蔽板體(4)的正反兩面上，所述方孔(5)的四周分隔形成四塊屏蔽區(qū)，相鄰屏蔽區(qū)之間分別具有一條分隔間隙，各分隔間隙分別是從方孔(5)的四周頂點出發(fā)，分別向外延伸得到，每一屏蔽區(qū)內(nèi)均設(shè)置有多根沿方孔的邊框向外延伸的屏蔽導(dǎo)線(6)，處于同一屏蔽區(qū)內(nèi)的屏蔽導(dǎo)線(6)相互平行，形成梳狀結(jié)構(gòu)，所有屏蔽導(dǎo)線(6)通過公共連接線連接在一起，使相鄰屏蔽導(dǎo)線之間只有一點接觸，且公共連接線通過一點接地； 所述檢測線圈電路板(3)包括檢測板體(7)，所述檢測板體(7)的中部開設(shè)有與方孔 (5)相對應(yīng)的開孔(8)，所述檢測板體(7)的正反兩面上，沿開孔(8)覆蓋檢測線圈(9)，所述檢測線圈(9)覆蓋的面積小于或等于屏蔽電路板I (I)和屏蔽電路板II (2)上的屏蔽導(dǎo)線所覆蓋的面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，其特征在于同一屏蔽區(qū)內(nèi)的屏蔽導(dǎo)線(6)與其所在屏蔽區(qū)對應(yīng)的方孔邊框相垂直，且相鄰屏蔽導(dǎo)線(6)間的間距相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，其特征在于所述屏蔽電路板I (I)的屏蔽板體上，位于正、反兩面的屏蔽導(dǎo)線(6)交錯互補(bǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，其特征在于所述屏蔽電路板II (2)的屏蔽板體上，位于正、反兩面的屏蔽導(dǎo)線(6)交錯互補(bǔ)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，其特征在于所述屏蔽電路板I (I)和屏蔽電路板II (2)的屏蔽板體上，對應(yīng)于檢測線圈電路板(3)引出導(dǎo)線的位置處均設(shè)置有一圓孔(10)，用于將導(dǎo)線引出到焊盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，其特征在于所述屏蔽板體(4)和檢測板體(7)的四角上分別設(shè)置有用于螺栓固定的通孔(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，其特征在于所述屏蔽板體(4)上的分隔間隙與方孔(5)的對角線延長線重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，其特征在于所述屏蔽導(dǎo)線(6)為細(xì)銅線。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，其特征在于所述屏蔽導(dǎo)線的直徑范圍為0. 15^0. 3mm，并行排列時彼此間距的取值范圍為0. 15^0. 3mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，其特征在于所述屏蔽導(dǎo)線的直徑為0. 25mm,并行排列時彼此間距為0. 25mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于磁感應(yīng)成像系統(tǒng)的集成屏蔽線圈傳感器，包括屏蔽電路板I、屏蔽電路板II和檢測線圈電路板，所述檢測線圈電路板設(shè)置在屏蔽電路板I和屏蔽電路板II之間，三者緊密貼合成一整體；所述屏蔽電路板I的正反兩面上均設(shè)置有梳狀的屏蔽導(dǎo)線，所有屏蔽導(dǎo)線通過公共連接線連接在一起但不形成環(huán)路，且通過一點接地；所述檢測線圈電路板所述檢測板體的正反兩面上沿開孔覆蓋檢測線圈，本發(fā)明采用了屏蔽板-檢測板-屏蔽板三層緊壓排列的結(jié)構(gòu)，所有屏蔽導(dǎo)線通過單點接地，在屏蔽板上不形成回路，從而使屏蔽板上的所有導(dǎo)線形成一個零電平的等電位封閉式結(jié)構(gòu)，能有效屏蔽磁感應(yīng)成像技術(shù)中電場容性耦合信號的干擾。
文檔編號A61B5/05GK102743167SQ20121023314
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者何為, 宮兆濤, 徐征, 李向東, 王金山 申請人:重慶金山科技(集團(tuán))有限公司