600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Прецизионные энкодеры полезны для медицинских применений

Преобразователи частоты

Энкодеры необходимы для точного позиционирования в большинстве систем перемещения, особенно там, где больше всего требуется высокая точность. Например, в таких областях, как производство полупроводников с нанометровой точностью, или в медицине, где практически нет права на ошибку, потому что это может означать разницу между жизнью и смертью.

Разработчики медицинского оборудования могут использовать множество новых технологий. Управление движением — это область, в которой дизайнерам необходимо идти в ногу со временем, поскольку технологии становятся все сложнее. Медицинские приложения, такие как роботизированная хирургия, лучевая терапия и лабораторный анализ, такой как секвенирование ДНК, выигрывают от достижений в области технологии кодирования.

Лучевая терапия
Машины, которые лечат пациентов от опухолей с помощью облучения, по своей сути имеют сложное скоординированное управление движением. Направление лучей излучения, когда пациент находится на столе, имеет решающее значение, и любые ошибки в позиционировании могут повредить здоровые клетки. Из-за радиационной обстановки на машине связь между кодерами и системой управления имеет первостепенное значение и требует резервирования.

Что привлекло внимание разработчиков медицинских машин, так это малоизвестная функция ENDAT, называемая CRC. ENDAT — это высокоскоростной последовательный интерфейс от HEIDENHAIN, основанный на RS-485 и предлагающий быстрый двунаправленный протокол связи. CRC является циклической проверкой избыточности и передается вместе с позиционными словами от кодера к элементу управления. По сути, CRC сообщает количество битов, переданных элементу управления, и затем элемент управления может оценить количество битов и составить контрольную сумму. Если количество бит совпадает, то все работает нормально. Однако, если контрольная сумма не совпадает, то интерфейс ENDAT сообщает об ошибке, которую затем может обработать элемент управления и предпринять надлежащие шаги, необходимые для надежного управления движением.

Лабораторный анализ
Машины, выполняющие большие объемы химического анализа, такие как машины для тестирования лекарств или те, которые секвенируют ДНК, также зависят от высококачественной обратной связи с кодировщиком. Для машин для тестирования лекарств обычно используются пипетки и большое количество лунок на поддон. Плавное и надежное движение здесь имеет решающее значение, поскольку машины обычно оставляют работать на ночь, а иногда и на 24 часа в сутки. При перемещении набора пипеток или лотков резкое или каким-либо образом негладкое движение может привести к уничтожению данных, поскольку жидкости могут вытекать из пипеток в нежелательные лунки.

Повторяемость также имеет решающее значение. По мере работы и нагревания машины ее форма может изменяться. Линейные энкодеры, которые сообщают о реальном положении, по сравнению с поворотным энкодером / шариковым винтом более точны, последнее, возможно, вызывает проблемы с повторяемостью, которые могут даже привести к тому, что набор пипеток не попадет в нужные лунки или вызовет сбой.

Машины для секвенирования ДНК — это те, в которых используются проточные ячейки, которые представляют собой “лабораторию на чипе” и могут содержать несколько миллиардов микроячеек. Цвета необходимо распознавать по этим крошечным лункам, а система движения с камерами рассчитана на субмикронную повторяемость. В этих приложениях с высоким разрешением ошибка интерполяции кодировщика (или ошибка подразделения) является критически важной. Когда периоды сигнала кодера подразделяются электронным способом для получения большего разрешения, в течение этого периода сигнала могут возникать ошибки, которые в конечном итоге приводят к ошибкам при сборе данных с камеры. Один кодер, HEIDENHAIN LIP 200, имеет погрешность интерполяции в +/- 1 нанометр. Этот вид кодировщика помогает обеспечить стабильность изображения, необходимую для оценки цветов ячеек на проточной ячейке.

Роботизированная хирургия
Хирургические роботы, работающие в качестве ассистентов хирурга, становятся все более популярными в медицинском мире. На самом деле, более 80% операций на предстательной железе, проводимых сегодня в США, выполняются с помощью роботов-ассистентов. Некоторым хирургическим роботам требуется резервирование компонентов управления движением, в то время как другие могут одновременно сверлить и измерять расстояния, что делает точность особенно важной. И здесь надежный высокоскоростной последовательный интерфейс, такой как ENDAT, а также полная линейка поворотных и линейных энкодеров, функционально безопасных с различными механическими опциями, могут удовлетворить потребности этих приложений.