RU2743509C1 - Method of fine tuning to resonance frequency of inductor of device for magnetic action on living organisms - Google Patents
Method of fine tuning to resonance frequency of inductor of device for magnetic action on living organisms Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743509C1 RU2743509C1 RU2020121487A RU2020121487A RU2743509C1 RU 2743509 C1 RU2743509 C1 RU 2743509C1 RU 2020121487 A RU2020121487 A RU 2020121487A RU 2020121487 A RU2020121487 A RU 2020121487A RU 2743509 C1 RU2743509 C1 RU 2743509C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductor
- resistor
- current
- oscillator
- resonant frequency
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для магнитного воздействия на живые организмы, в которых индуктор включен как нагрузка автогенератора колебаний, которые могут применяться в медицине и ветеринарии для осуществления магнитного физиотерапевтического или магнитостимулирующего воздействия на ткани и внутренние органы человека или животного с целью устранения болевых синдромов, стимуляции процессов жизнедеятельности и регенерации, ускорения восстановления тканей человека и животных после инвазивных воздействий и травм.The invention relates to a device for magnetic effects on living organisms, in which the inductor is included as a load of an oscillator, which can be used in medicine and veterinary medicine to implement a magnetic physiotherapeutic or magnetostimulating effect on tissues and internal organs of a person or animal in order to eliminate pain syndromes, stimulate processes vital functions and regeneration, accelerating the restoration of human and animal tissues after invasive influences and injuries.
Известно устройство для магнитного воздействия на живые организмы по патенту РФ №2714433, содержащее источник питания, автогенератор колебаний и соединенный с ним индуктор, которое характеризуется тем, что автогенератор колебаний работает на резонансной частоте индуктора, который выполнен в виде плоской бифилярной катушки с незамкнутыми обмотками, подключенной к автогенератору колебаний в качестве нагрузки в виде последовательного колебательного контура, обеспечивающей синусоидальную форму выходного тока на резонансной частоте катушки, при этом бифилярная катушка выполнена в виде плоского диска, в котором на диэлектрической подложке размещены провода ее обмоток в виде двух концентрично расположенных спиралей из двух примыкающих друг к другу проводов различных обмоток, при этом незамкнутый вывод одной из обмоток бифилярной катушки расположен на внутренней в радиальном направлении катушки оконечности указанной обмотки, а незамкнутый вывод второй из обмоток катушки индуктора расположен на наружной в радиальном направлении катушки оконечности указанной обмотки, причем противоположные выводы обеих обмоток катушки подключены к соответствующим выводам автогенератора колебаний.A device for magnetic effect on living organisms is known according to RF patent No. 2714433, containing a power source, an oscillator and an inductor connected to it, which is characterized in that the oscillator operates at the resonant frequency of the inductor, which is made in the form of a flat bifilar coil with open windings, connected to the oscillator as a load in the form of a serial oscillatory circuit, providing a sinusoidal shape of the output current at the resonant frequency of the coil, while the bifilar coil is made in the form of a flat disk, in which the wires of its windings are placed on a dielectric substrate in the form of two concentrically arranged spirals of two adjacent to each other wires of different windings, while the open terminal of one of the windings of the bifilar coil is located on the inner end of the coil in the radial direction of the coil, and the open terminal of the second of the windings of the inductor coil is located on outer in the radial direction of the coil end of the specified winding, and the opposite terminals of both windings of the coil are connected to the corresponding terminals of the oscillator.
Способ работы данного технического решения, как наиболее близкий к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принят в качестве его прототипа. В известном способе обеспечивается формирование индуктором направленного магнитного воздействия на ткани и органы человека с формированием негомогенного магнитного поля конусоидальной формы с обеспечением максимума интенсивности такого воздействия, т.е. максимума индукции магнитного поля, расположенного в вершине указанного конуса. Выполнение устройства в компактной эргономичной форме повышает уровень положительных эмоций пользователей при его применении, способствует приверженности пациентов к лечению, т.е к комплаентности, что обуславливает более высокие показатели эффективности процесса лечения.The method of operation of this technical solution, as the closest to the declared technical essence and the achieved result, is adopted as its prototype. The known method provides for the formation by the inductor of a directed magnetic effect on the tissues and organs of a person with the formation of an inhomogeneous magnetic field of a conical shape with the provision of a maximum intensity of such an effect, i.e. the maximum of the induction of the magnetic field located at the apex of the specified cone. The design of the device in a compact ergonomic form increases the level of positive emotions of users during its use, promotes patient adherence to treatment, that is, compliance, which leads to higher rates of the effectiveness of the treatment process.
Недостатком известного способа является то, что в нем возбуждение электрических колебаний, определяющих магнитное поле индуктора, происходит не точно на резонансной частоте индуктора. Это связано с неизбежными временными задержками распространения сигнала на компонентах автогенератора колебаний. При этом электрические колебания возникают не на резонансной частоте индуктора, а с некоторым частотным сдвигом. В результате энергетические преимущества резонансного способа получения колебаний не используются в полной мере и подобные устройства потребляют бесполезную реактивную энергию. Кроме того, в связи с появлением обратного канала передачи реактивной энергии в источник питания, изменяется форма генерируемого магнитного поля.The disadvantage of this method is that the excitation of electrical oscillations that determine the magnetic field of the inductor does not occur exactly at the resonant frequency of the inductor. This is due to the inevitable time delays in the propagation of the signal on the components of the oscillator. In this case, electrical oscillations arise not at the resonant frequency of the inductor, but with a certain frequency shift. As a result, the energy advantages of the resonant method of generating oscillations are not fully exploited and such devices consume useless reactive energy. In addition, due to the appearance of a reverse channel for transferring reactive energy to the power source, the shape of the generated magnetic field changes.
Задачей заявляемого изобретения является обеспечение точной настройки на резонансную частоту индуктора устройства для магнитного воздействия на живые организмы, а также автоматическое управление этой настройкой с заданной точностью.The objective of the claimed invention is to provide accurate tuning to the resonant frequency of the inductor of the device for magnetic effects on living organisms, as well as automatic control of this tuning with a given accuracy.
Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной заявителем технической проблемы и получения обеспечиваемого изобретением технического результата.The essence of the claimed technical solution is expressed in the following set of essential features sufficient to solve the technical problem indicated by the applicant and obtain the technical result provided by the invention.
Согласно изобретению способ точной настройки на резонансную частоту индуктора устройства для магнитного воздействия на живые организмы, которое включает источник питания, автогенератор колебаний с нагрузкой в виде индуктора, включенного в цепь положительной обратной связи по току автогенератора колебаний, отличается тем, что в цепь положительной обратной связи по току автогенератора колебаний включают опережающую дифференцирующую фазокомпенсирующую цепь, которую выполняют в виде последовательно соединённых конденсатора и резистора, при этом точную настройку на резонансную частоту индуктора осуществляют путем изменения сопротивления резистора.According to the invention, the method of fine tuning to the resonant frequency of the inductor of a device for magnetic action on living organisms, which includes a power source, an oscillator with a load in the form of an inductor included in the positive feedback circuit of the current of the oscillator is characterized in that the positive feedback circuit In terms of the current of the oscillator, a leading differentiating phase-compensating circuit is included, which is performed in the form of a capacitor and a resistor connected in series, while the exact tuning to the resonant frequency of the inductor is carried out by changing the resistance of the resistor.
Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно:In addition, the claimed technical solution is characterized by a number of additional optional features, namely:
- резистор выполняют в виде резистора заранее подобранного постоянного сопротивления;- the resistor is made in the form of a resistor of a preselected constant resistance;
- резистор выполняют в виде резистора подстроечного или переменного сопротивления, управляемого вручную;- the resistor is made in the form of a manually controlled trimmer or variable resistance resistor;
- резистор выполняют в виде набора дискретных прецизионных резисторов, переключаемых электронными ключами;- the resistor is made in the form of a set of discrete precision resistors switched by electronic keys;
- резистор выполняют в виде цифрового потенциометра, сопротивлением которого по цифровой шине управляет микроконтроллер, на вход которого подают сигнал рассогласования фаз от фазового детектора, входы которого соединяют с выходами компараторов, на входы которых подают сигналы, соответственно, напряжения на индукторе и тока в индукторе.- the resistor is made in the form of a digital potentiometer, the resistance of which is controlled via a digital bus by a microcontroller, to the input of which a phase mismatch signal is supplied from a phase detector, the inputs of which are connected to the outputs of comparators, to the inputs of which signals are supplied, respectively, of the voltage on the inductor and the current in the inductor.
Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что в любом варианте выполнения резистора обеспечивается возможность точной настройки устройства для магнитного воздействия на живые организмы на резонансную частоту его индуктора с возможностью управление этой настройкой с заданной точностью.The claimed set of essential features ensures the achievement of the technical result, which consists in the fact that in any embodiment of the resistor it is possible to fine-tune the device for magnetic action on living organisms at the resonant frequency of its inductor with the ability to control this setting with a given accuracy.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема автогенератора колебаний с нагрузкой в виде индуктора в цепи ПОСТ, на фиг.2 - график сигналов напряжения и тока в цепи индуктора при нулевом сдвиге фаз, на фиг.3 - график сигналов напряжения и тока в цепи индуктора при ненулевом сдвиге фаз, на фиг.4 - функциональная схема автогенератора колебаний с фазокомпенсирующей цепью, на фиг.5- функциональная схема автогенератора колебаний с фазокомпенсирующей цепью и автоматической настройкой на резонансную частоту индуктора.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a functional diagram of an oscillator with a load in the form of an inductor in the POST circuit, figure 2 is a graph of voltage and current signals in the inductor circuit at zero phase shift, figure 3 is a graph of voltage signals and the current in the inductor circuit at a non-zero phase shift, Fig. 4 is a functional diagram of an oscillator with a phase-compensating circuit, Fig. 5 is a functional diagram of an auto-oscillator with a phase-compensating circuit and automatic tuning to the resonant frequency of the inductor.
На чертежах позициями и буквами обозначены:In the drawings, positions and letters indicate:
А1- узел автогенератора;A1 - autogenerator unit;
DA1- усилительный каскад с обратными связями - ООСН и ПОСТ;DA1 - amplifier stage with feedback - OOSN and POST;
+IN1,-IN1- прямой и инвертирующий входы усилительного каскада;+ IN1, -IN1- direct and inverting inputs of the amplifier stage;
OUT - выход узла автогенератора;OUT - output of the autogenerator unit;
R1, R2 - резисторы, определяющие коэффициент передачи автогенератораR1, R2 - resistors that determine the transmission coefficient of the oscillator
по напряжению в цепи ООСН;by voltage in the OOSN circuit;
R3- резистор (датчик тока) цепи ПОСТ (для фиг.1);R3 - resistor (current sensor) of the POST circuit (for Fig. 1);
R3- резистор делителя в фазокомпенсирующей цепи (для фиг.4, фиг.5);R3 is a divider resistor in a phase-compensating circuit (for Fig. 4, Fig. 5);
R4 - резистор (датчик тока) цепи ПОСТ;R4 - resistor (current sensor) of the POST circuit;
RФК - резистор фазокомпенсирующей цепи;RFC - phase-compensating circuit resistor;
СФК - конденсатор фазокомпенсирующей цепи;SFC - phase-compensating circuit capacitor;
RФК1, RФК2 - резисторы фазокомпенсирующей цепи, сужающие диапазон регулировки;RФК1, RФК2 - phase-compensating circuit resistors narrowing the adjustment range;
RК1, RК2 - резисторы делителя напряжения, выравнивающие крутизну сигналов напряжения и тока на входах компараторов;RK1, RK2 - voltage divider resistors that equalize the slope of voltage and current signals at the comparator inputs;
ФД- фазовый детектор;PD - phase detector;
КОМП1, КОМП2- компараторы, преобразующие сигналы напряжения и тока из синусоидальной формы в прямоугольную;KOMP1, KOMP2 - comparators that convert voltage and current signals from sinusoidal to rectangular;
МК- микроконтроллер;MK - microcontroller;
ЦП - цифровой потенциометр;CPU - digital potentiometer;
I2C - шина управления цифровым потенциометром;I2C - digital potentiometer control bus;
L1- индуктор;L1 - inductor;
1-2, 3-4 - выводы L1;1-2, 3-4 - pins L1;
Δ t- временной сдвиг фаз;Δ t - time phase shift;
U - напряжение на индукторе;U is the voltage across the inductor;
I - ток в индукторе.I is the current in the inductor.
Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.
Автогенератор колебаний А1 (фиг.1) в идеальном случае автоматически работает на резонансной частоте индуктора L1. В этой обобщённой схеме резисторы R1 и R2 обеспечивают отрицательную обратную связь по напряжению (ООСН) и определяют коэффициент передачи автогенератора колебаний по напряжению. При подаче питания на узел А1 через датчик тока, резистор R3, замыкается и поддерживается ПОСТ. При этом выполняются классические условия возникновения автоколебаний - баланс фаз и баланс амплитуд. Напряжение на индукторе и ток через него находятся в фазе, т.е. сдвиг между ними составляет 0 градусов (фиг.2). В результате реактивные составляющие полного сопротивления индуктора L1 скомпенсированы, полное сопротивление индуктора L1 содержит только активную составляющую, ток через индуктор L1 и, соответственно, индукция магнитного поля, максимальны. Форма магнитного поля имеет явно выраженный максимум. Преимущества резонанса использованы в полной мере.The oscillator A1 (Fig. 1), in the ideal case, automatically operates at the resonant frequency of the inductor L1. In this generalized circuit, resistors R1 and R2 provide negative voltage feedback (NFF) and determine the voltage gain of the oscillator. When power is supplied to the A1 node through the current sensor, resistor R3, it closes and is supported by POST. In this case, the classical conditions for the occurrence of self-oscillations are fulfilled - phase balance and amplitude balance. The voltage across the inductor and the current through it are in phase, i.e. the shift between them is 0 degrees (Fig. 2). As a result, the reactive components of the impedance of the inductor L1 are compensated, the impedance of the inductor L1 contains only the active component, the current through the inductor L1 and, accordingly, the magnetic field induction are maximum. The shape of the magnetic field has a pronounced maximum. The benefits of resonance are fully exploited.
Однако, в действительности сигнал выходного напряжения, соответствующий разности сигналов: ООСН на входе - IN А1 и ПОСТ на входе +IN А1 из-за задержки распространения в А1 не может мгновенно появиться на выходе OUT А1. В результате сигнал напряжения на индукторе отстаёт по времени от сигнала тока в индукторе (фиг.3). Т.е. между ними появляется сдвиг фазы. Это означает появление реактивной, в данном случае емкостной составляющей полного сопротивления индуктора L1 и расстройку от резонансной частоты индуктора. Это приводит к появлению реактивной составляющей тока, бесполезно расходующей энергию источника питания и снижающей максимальную амплитуду тока в индукторе L1 и, соответственно, индукцию магнитного поля.However, in reality, the output voltage signal corresponding to the signal difference: OOSN at the input - IN A1 and DC at the input + IN A1, due to the propagation delay in A1, cannot instantly appear at the OUT A1 output. As a result, the voltage signal on the inductor lags behind the current signal in the inductor (Fig. 3). Those. a phase shift appears between them. This means the appearance of the reactive, in this case, the capacitive component of the inductor impedance L1 and the detuning from the resonant frequency of the inductor. This leads to the appearance of a reactive component of the current, uselessly consuming the energy of the power source and reducing the maximum current amplitude in the inductor L1 and, accordingly, the magnetic field induction.
Для точной настройки возможно подключение последовательно с выходом А1 переменных или дискретно переключаемых конденсаторов, которые уменьшат емкостную составляющую полного сопротивления индуктора L1.For fine tuning, it is possible to connect in series with the A1 output of variable or discretely switched capacitors, which will reduce the capacitive component of the inductor L1 impedance.
Однако, такой способ настройки крайне неудобен и неточен, так как эти конденсаторы должны:However, this method of tuning is extremely inconvenient and imprecise, since these capacitors must:
- иметь достаточно большую номинальную емкость (0,01…0,1мкФ);- have a sufficiently large nominal capacity (0.01 ... 0.1 mkF);
- пропускать значительные токи (до 1А);- pass significant currents (up to 1A);
- иметь минимальную погрешность емкости (менее 1%);- have a minimum capacity error (less than 1%);
- иметь максимальную плавность или минимальную дискретность изменения емкости.- have maximum smoothness or minimum discreteness of capacity change.
Одновременная реализация всех этих требований затруднительна, в связи с отсутствием соответствующей элементной базы.Simultaneous implementation of all these requirements is difficult due to the lack of an appropriate element base.
Заявленный способ точного управления настройкой (СТУН) заключается в компенсации временной задержки Δt c помощью специальной фазокомпенсирующей цепи, включаемой в цепь ПОСТ. Сигнал напряжения на выходе этой цепи опережает сигнал напряжения на входе этой цепи. Эта цепь (фиг.4) включает в себя последовательно соединённые резистор R3 и дополнительные элементы- RфК и СФК , т.е. является дифференцирующей цепью.The claimed method of fine tuning control (STUN) consists in compensating the time delay Δt using a special phase-compensating circuit included in the DC circuit. The voltage signal at the output of this circuit leads the voltage signal at the input of this circuit. This circuit (figure 4) includes a series-connected resistor R3 and additional elements - RfK and SFC, i.e. is a differentiating chain.
Резистор R3 определяет входное сопротивление цепи ПОСТ, а также образует делитель напряжения ПОСТ с элементами RфК и СФК, определяющий глубину ПОСТ. Постоянная времени этой дифференцирующей цепи τ определяет время опережения выходного сигнала ПОСТ.Resistor R3 determines the input resistance of the POST circuit, and also forms a POST voltage divider with RfK and SFC elements, which determines the POST depth. The time constant of this differentiating circuit τ determines the lead time of the DC output signal.
τ= (R3+ RфК )× СФК.τ = (R3 + RfK) × SFC.
Изменяя эту постоянную времени, можно изменять время опережения выходного сигнала ПОСТ и, таким образом, компенсировать сдвиг фазы, т.е. настраивать автогенератор колебаний точно на резонансную частоту индуктора L1 , добиваясь Δt=0.By changing this time constant, it is possible to change the lead time of the POST output signal and, thus, to compensate for the phase shift, i.e. tune the auto-oscillator exactly to the resonant frequency of the inductor L1, achieving Δt = 0.
Такую настройку можно производить очень точно изменением сопротивления только одного элемента - резистора RфК, который может представлять собой постоянный резистор, подстроечный резистор, переменный резистор, набор дискретных прецизионных резисторов, переключаемых твердотельными ключами или реле или цифровой потенциометр с управлением от микроконтроллера (фиг.4, фиг.5).Such an adjustment can be made very accurately by changing the resistance of only one element - the resistor RfK, which can be a constant resistor, a trimming resistor, a variable resistor, a set of discrete precision resistors switched by solid-state keys or a relay, or a digital potentiometer controlled by a microcontroller (Fig. 4, Figure 5).
Наиболее перспективным является использование цифрового потенциометра. В случае использования набора дискретных резисторов или цифрового потенциометра появляется возможность автоматической настройки устройства на резонансную частоту индуктора.The most promising is the use of a digital potentiometer. In the case of using a set of discrete resistors or a digital potentiometer, it becomes possible to automatically tune the device to the resonant frequency of the inductor.
Для этого в схему автогенератора добавляется узел фазового детектора (ФД) и микроконтроллер (МК) (фиг.5).For this, a phase detector (PD) unit and a microcontroller (MC) are added to the oscillator circuit (Fig. 5).
Данная схема работает следующим образом.This scheme works as follows.
Сигналы напряжения и тока поступают на соответствующие компараторы КОМП1, КОМП2, преобразующие синусоидальную форму сигнала в прямоугольную. Цепь из резисторов Rк1, Rк2 выравнивает крутизну сигналов напряжения и тока на входах компараторов для сохранения точности работы ФД.Voltage and current signals are fed to the corresponding comparators KOMP1, KOMP2, which convert the sinusoidal signal into a rectangular one. A chain of resistors Rk1, Rk2 equalizes the slope of the voltage and current signals at the inputs of the comparators to maintain the accuracy of the PD operation.
Сигнал на выходе ФД пропорционален разности фаз сигналов напряжения и тока. Этот разностный сигнал поступает на МК, который в зависимости от величины разностного сигнала формирует на шине I2С (или другой цифровой шине) управляющий код для цифрового потенциометра (ЦП). ЦП перестаивается, изменяя постоянную времени цепи ПОСТ, до тех пор, пока сдвиг фаз не станет равным нулю, т.е. Δt=0.The signal at the output of the PD is proportional to the phase difference of the voltage and current signals. This difference signal is fed to the MC, which, depending on the magnitude of the difference signal, forms a control code for a digital potentiometer (CPU) on the I2C bus (or other digital bus). The CPU permutes, changing the time constant of the DC circuit, until the phase shift becomes equal to zero, i.e. Δt = 0.
Таким образом, образуется замкнутая петля автоматического регулирования, обеспечивающая точную настройку на резонансную частоту индуктора. Резистор RФК1 используется для предварительной установки ожидаемой фазокомпенсирующей задержки.Thus, a closed automatic control loop is formed, which provides accurate tuning to the resonant frequency of the inductor. Resistor RFC1 is used to preset the expected phase-compensating delay.
Резистор Rфк2 сужает диапазон регулировки RФК1. Вместе RФК1 и Rфк2 сужают диапазон регулировки ЦП.Resistor Rfk2 narrows the adjustment range of Rfk1. Together RFC1 and RFC2 narrow the CPU adjustment range.
Для проверки возможности осуществления изобретения в автогенераторной схеме по патенту №2714433, было изготовлено два макета устройств, реализующих заявленный СТУН, на основе переменного резистора и на основе ЦП.To test the possibility of implementing the invention in an auto-generator circuit according to patent No. 2714433, two prototypes of devices implementing the claimed STUN were made, based on a variable resistor and based on a CPU.
Индуктор имел следующие параметры: внутренний диаметр обмотки- 25 мм; внешний диаметр обмотки 126 мм; диаметр провода обмотки 0,5 мм; количество двойных витков - 51; индуктивность одной обмотки (выводы 1-The inductor had the following parameters: inner diameter of the winding - 25 mm; outer diameter of the winding 126 mm; diameter of the winding wire 0.5 mm; number of double turns - 51; inductance of one winding (conclusions 1-
2(3-4) L1, фиг.4, фиг.5) - 100 мкГн; емкость контура (выводы 1-4 L1, фиг.4,фиг.5) - 2300 пФ.2 (3-4) L1, fig. 4, fig. 5) - 100 μH; the capacitance of the circuit (conclusions 1-4 L1, Fig. 4, Fig. 5) - 2300 pF.
При используемых параметрах индуктора для обеспечения точной настройки элементы фазокомпенсирующей и других цепей имели следующие значения:With the used parameters of the inductor to ensure accurate adjustment, the elements of the phase-compensating and other circuits had the following values:
Для функциональной схемы автогенератора колебаний с фазокомпенсирующей цепью (фиг.4): R3 - 10 Ом -1% -0,1Вт; R4 - 1 Ом -1% -0,25Вт; Сфк - 0,022мкФ -5%- 16В; RФК -100 Ом - 1%-0,25Вт (сдвиг фаз 0 градусов обеспечивался при RФК =24 Ом).For the functional diagram of the oscillator with a phase-compensating circuit (figure 4): R3 - 10 Ohm -1% -0.1W; R4 - 1 Ohm -1% -0.25W; Sfk - 0.022mkF -5% - 16V; RFK -100 Ohm - 1% -0.25W (a phase shift of 0 degrees was provided at RFK = 24 Ohm).
Для функциональной схемы автогенератора колебаний с фазокомпенсирующей цепью и автоматической настройкой на резонансную частоту индуктора (фиг.5): R3 - 10 Ом -1% -0,1Вт; R4 - 1 Ом -1% -0,25Вт; Сфк - 0,022мкФ -5%- 16В; RФК1 -100 Ом - 1%-0,25Вт (сдвиг фаз 0 град обеспечивался при RФК1 =24 Ом); Rфк2 - 33 Ом-1%-0,1Вт; ЦП- (AD8400ARZ1) - 1 кОм; RК1 -12 кОм - 1%-0,1Вт; RК2 -1 кОм - 1%-0,1Вт.For the functional diagram of the oscillator with a phase-compensating circuit and automatic tuning to the resonant frequency of the inductor (figure 5): R3 - 10 Ohm -1% -0.1W; R4 - 1 Ohm -1% -0.25W; Sfk - 0.022mkF -5% - 16V; RFC1 -100 Ohm - 1% -0.25W (a phase shift of 0 degrees was provided at RFC1 = 24 Ohm); Rfk2 - 33 Ohm-1% -0.1W; CPU - (AD8400ARZ1) - 1 kOhm; RK1 -12 kOhm - 1% -0.1W; RK2 -1 kOhm - 1% -0.1W.
Резонансная частота индуктора, как последовательного колебательного контура, определялась по известной формуле:The resonant frequency of the inductor, as a series oscillatory circuit, was determined by the well-known formula:
f=1/2π √L×C, гдеf = 1 / 2π √L × C, where
L - индуктивность обмотки между выводами 1-2 (3-4) L1,L - winding inductance between terminals 1-2 (3-4) L1,
C - емкость контура между выводами 1-4 L1.C is the capacitance of the loop between terminals 1-4 L1.
Отсюда,Hence,
f=1/2π √L×C=1/2×3,14√100×10-6×2300×10-12=332×103Гц=332кГцf = 1 / 2π √L × C = 1/2 × 3.14√100 × 10-6 × 2300 × 10-12 = 332 × 103Hz = 332kHz
Cдвиг фазы, обеспечиваемый дифференцирующей цепью, определялся по известной формуле:The phase shift provided by the differentiating circuit was determined by the well-known formula:
Δϕ=π2-arctag2πƒτΔϕ = π2-arctag2πƒτ
Δϕ(рад)=3,142-arctg2×3,14×332×103×(10+24)×0,022×10-6=0,57 рад.Δϕ (rad) = 3.142-arctan2 × 3.14 × 332 × 103 × (10 + 24) × 0.022 × 10-6 = 0.57 rad.
Соответственно, исходный (без СТУН) сдвиг фазы в градусах составлял: Accordingly, the initial (without STUN) phase shift in degrees was:
Δϕ(град)=3602π×Δϕ(рад)=3602×3,14×0,57=330Δϕ (deg) = 3602π × Δϕ (rad) = 3602 × 3.14 × 0.57 = 330
Такой сдвиг фазы, компенсируемый СТУН, говорит о наличии существенного исходного временного сдвига между напряжением на индукторе и током в индукторе и, как следствие, отсутствием точной настройки на резонансную частоту индуктора без СТУН.Such a phase shift, compensated by the STUN, indicates the presence of a significant initial time shift between the voltage across the inductor and the current in the inductor and, as a consequence, the lack of precise tuning to the resonant frequency of the inductor without the STUN.
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что предложенная СТУН в ПОСТ автогенератора колебаний позволяет эффективно осуществлять компенсацию фазового сдвига между напряжением на индукторе и током в индукторе и обеспечивать точную настройку на резонансную частоту индуктора.Thus, the claimed set of essential features ensures the achievement of the technical result, which consists in the fact that the proposed STUN in the POST of the oscillator can effectively compensate for the phase shift between the voltage on the inductor and the current in the inductor and provide accurate tuning to the resonant frequency of the inductor.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020121487A RU2743509C1 (en) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Method of fine tuning to resonance frequency of inductor of device for magnetic action on living organisms |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020121487A RU2743509C1 (en) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Method of fine tuning to resonance frequency of inductor of device for magnetic action on living organisms |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2743509C1 true RU2743509C1 (en) | 2021-02-19 |
Family
ID=74666308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020121487A RU2743509C1 (en) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Method of fine tuning to resonance frequency of inductor of device for magnetic action on living organisms |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2743509C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2034579C1 (en) * | 1992-05-26 | 1995-05-10 | Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика" | Magnetotherapeutic installation |
RU2506678C2 (en) * | 2008-04-03 | 2014-02-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | System of contactless transmission of power |
RU2714433C1 (en) * | 2019-06-30 | 2020-02-14 | ВРТИкс Технолоджис Оу | Device for magnetic action on living organisms |
-
2020
- 2020-06-29 RU RU2020121487A patent/RU2743509C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2034579C1 (en) * | 1992-05-26 | 1995-05-10 | Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика" | Magnetotherapeutic installation |
RU2506678C2 (en) * | 2008-04-03 | 2014-02-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | System of contactless transmission of power |
RU2714433C1 (en) * | 2019-06-30 | 2020-02-14 | ВРТИкс Технолоджис Оу | Device for magnetic action on living organisms |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI352519B (en) | Methods and circuits for frequency modulation that | |
TW200934116A (en) | Clock, frequency reference, and other reference signal generator | |
US7936224B2 (en) | Voltage controlled oscillator | |
JPH0640288B2 (en) | Tuning method and control system for automatic matching network | |
US9667193B2 (en) | Low power wide tuning range oscillator | |
CN103036556A (en) | Oscillator circuit | |
JP2012239168A5 (en) | ||
RU2743509C1 (en) | Method of fine tuning to resonance frequency of inductor of device for magnetic action on living organisms | |
CN110999087A (en) | Phase-locked loop circuit | |
SE506626C2 (en) | impedance | |
JPH02501523A (en) | Signal source for use with LC tank circuits | |
RU2450416C1 (en) | Quartz crystal oscillator | |
RU2625520C1 (en) | Chaotic oscillator | |
US7808314B2 (en) | Circuit for adjusting an impedance | |
JP2534537B2 (en) | Circuit that automatically controls the gain bandwidth product of operational amplifiers-unitary, gain frequency | |
JPS5947875B2 (en) | Open magnetic field generation circuit | |
RU2707394C2 (en) | Generator | |
RU2705448C1 (en) | Tunable rc oscillator | |
JPH09500254A (en) | Adjustable resistance device with control circuit | |
RU2364019C2 (en) | High-frequency generator of sine-wave oscillations | |
CN110291720B (en) | Linearization circuit and method for linearizing measurement signal | |
EP4302623A1 (en) | Aerosol generating apparatus | |
JP2002100962A (en) | Frequency-characteristic adjusting circuit | |
Saha | Linear VCO with sine wave output | |
US9270283B2 (en) | Frequency generation device |