具有激励线圈的电子装置的制作方法

1.本实用新型涉及生物医学工程产业领域，具体涉及一种具有激励线圈的电子装置。


背景技术：

2.电子装置也可以称为电子仪器、电子设备，其通常是指包括电子元器件的装置，可以广泛应用于各种领域，例如自动化设备、医疗仪器、智能终端等领域。
3.电子胶囊是一种常用的小型、智能的医疗仪器。电子胶囊也可以称为胶囊状的电子装置。电子胶囊通常具有体型小巧、能够降低患者负担的优点，可以进入消化道(例如胃部、肠道)内部，并常用于图像采集、对消化道内壁进行按摩、或向病灶区域释放药物等。电子胶囊一般包括胶囊状的壳体以及设置在壳体内部的电池和电子元件。目前的电子胶囊的的开机触发器件多为有源器件，容易产生漏电流，有可能会损耗电量，从而不利于电子胶囊保存存放。
4.因此，需要一种在使用前能够长期保存的电子装置。


技术实现要素：

5.本实用新型是有鉴于上述现有技术的状况而提出的，其目的在于提供一种在使用前能够长期保存的电子装置。
6.为此，本实用新型提供一种具有激励线圈的电子装置，包括具有容纳空间的壳体、以及布置在所述容纳空间内的电源模块、执行模块和激活模块；所述电源模块具有第一电极和第二电极，所述执行模块耦接在所述第一电极和所述第二电极之间，所述激活模块包括第一场效应管和激励线圈，所述第一场效应管具有漏极、源极和栅极且所述第一场效应管的漏极和源极分别耦接于所述第一电极和所述执行模块，所述激励线圈具有耦合到所述第一场效应管的源极和栅极的电流路径。
7.在本实用新型中，电子装置内部具有激励线圈，激励线圈在可变磁场的作用下产生感应电压，以使第一场效应管导通，由此电源模块能够向执行模块提供电能。此外，在激励线圈产生感应电压之前，整个执行模块和激活模块处于断电状态，由此能够降低电源模块在存放的过程中电量被消耗的可能性。
8.另外，在本实用新型所涉及的电子装置中，可选地，所述激活模块还包括第二场效应管，所述第二场效应管具有栅极、源极和漏极，所述第二场效应管的源极和栅极耦合到所述激励线圈两端，所述第二场效应管的漏极和源极分别耦接于所述第一电极和所述第二电极，并且所述第二场效应管的漏极耦接到所述第一场效应管的栅极。在这种情况下，当向第二场效应管的栅极和源极施加的电压大于第二场效应管的预设电压时，第二场效应管的源极和漏极之间可以导通并形成电流路径，由此能够在第一场效应管的源极和栅极之间形成电势差。
9.另外，在本实用新型所涉及的电子装置中，可选地，所述激活模块还包括耦接在所
述第二场效应管和所述第一电极之间的保护电阻。由此，当第二场效应管的栅极和漏极之间形成电流路径时，电源模块的第一电极和第二电极经由该电流路径和第一电阻连通，从而在第二场效应管的栅极和漏极之间形成电流，进一步能够改变第一场效应管的栅极的电势。
10.另外，在本实用新型所涉及的电子装置中，可选地，还包括自锁单元，所述自锁单元具有耦合到所述第二电极和所述第一场效应管的电流路径，所述自锁单元包括第二电阻，所述第二电阻的两端分别耦接于所述第二场效应管的栅极和源极。在这种情况下，当电子装置处于激活状态时，第二电阻两端的电压等于第二场效应管的栅极和源极之间的电压，由此能够维持第二场效应管的栅极和源极之间的电势差，使电子装置维持激活状态。
11.另外，在本实用新型所涉及的电子装置中，可选地，所述自锁单元还包括第一电阻，所述第一电阻耦接于所述第一场效应管与所述第二电阻之间。由此，能够通过第一电阻与第二电阻之间阻值的比值以调节第二电阻两端的电压。
12.另外，在本实用新型所涉及的电子装置中，所述激活模块还包括二极管。在这种情况下，二极管可以配置为阻止电流流向激励线圈。由此，能够减少在激活状态下，激励线圈的两端分别耦合到电源模块的第一电极和第二电极两端，从而有可能导致短路的风险。
13.另外，在本实用新型所涉及的电子装置中，可选地，所述第一场效应管为p沟道绝缘栅型场效应管，所述第二场效应管为n沟道绝缘栅型场效应管。
14.另外，在本实用新型所涉及的电子装置中，可选地，所述激励线圈设置在所述壳体的一端，并且基于变化的磁场生成感应电压。在这种情况下，由于激励线圈相对较轻，壳体内部更重的元件能够装配在中央区域，由此能够使电子装置的重量分布更加均匀。
15.另外，在本实用新型所涉及的电子装置中，可选地，当所述激励线圈产生的感应电压大于预设电压时，所述第一场效应管的漏极和源极被导通。由此，高于预设电压的感应电压可以作为触发信号。
16.另外，在本实用新型所涉及的电子装置中，可选地，所述壳体呈胶囊状，所述执行模块包括用于图像数据采集的图像采集单元、以及用于感测姿态数据的姿态传感器。由此，能够通过胶囊状的电子装置(电子胶囊)采集壳体外部环境的图像。
17.根据本实用新型，能够提供一种在使用前能够长期保存的电子装置。
附图说明
18.现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本实用新型，其中：
19.图1是示出了本实用新型实施方式所涉及的电子装置的模块图。
20.图2是示出了本实用新型实施方式所涉及的电子装置的电路示意图。
21.图3是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊状的电子装置的应用场景图。
22.图4是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊状的电子装置的执行模块的模块框图。
23.图5是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊状的电子装置内部的示意图。
具体实施方式
24.以下，参考附图，详细地说明本实用新型的优选实施方式。在下面的说明中，对于
相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
25.需要说明的是，本实用新型中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，例如所包括或所具有的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括或具有没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.本实用新型大致涉及电子装置领域，具体涉及一种具有激励线圈的电子装置。在一些示例中，电子装置的无线激活通常是借助光电二极管、磁传感器等有源器件。因此，即使在使用电子装置之前并未将其启动，电子装置也可能产生一定的漏电流，消耗一定的电量，不利于电子装置的存放和保存。区别于上述电子装置，本实用新型涉及的电子装置具有能够长期存放的优点。
27.图1是示出了本实用新型实施方式所涉及的电子装置1的模块图。图2是示出了本实用新型实施方式所涉及的电子装置1的电路示意图。
28.参见图2，在一些示例中，电子装置1可以包括电源模块10、激活模块20以及执行模块30。在一些示例中，电子装置1可以具有壳体40。在一些示例中，壳体40内部具有容纳空间。电源模块10、激活模块20以及执行模块30可以设置在壳体40内部。电源模块10可以为激活模块20和执行模块30供电。执行模块30可以在通电的时候工作。激活模块20可以在收到激活信号后使电源模块10向执行模块30供电。
29.在一些示例中，电源模块10可以具有第一电极和第二电极。在一些示例中，电源模块10可以为直流电源。第一电极和第二电极分别对应于电源模块10的正极和负极。在一些示例中，电源模块10可以为纽扣电池。由此能够减少电子装置1的体积。
30.在一些示例中，执行模块30可以耦接在第一电极和第二电极之间。由此，电源模块10能够向执行模块30供电。
31.在一些示例中，激活模块20可以包括激励线圈200和第一场效应管211。
32.在一些示例中，第一场效应管211可以具有漏极、源极和栅极。
33.在一些示例中，源极和漏极在正常状态下之间不导通，当施加在第一场效应管211的源极和栅极之间的电压大于预设电压时，源极和漏极之间能够形成电流路径，由此，能够通过控制源极和栅极之间的电势差以控制源极和漏极之间是否能形成电流路径。在一些示例中，施加在第一通断器211的源极和栅极之间的电压不小于预设电压可以指的是，源极和栅极之间的电势的差值的绝对值不小于预设电压的绝对值。在一些示例中，预设电压可以为开启电压。
34.在一些示例中，激励线圈200可以具有耦合到第一场效应管211的源极和栅极的电流路径。在一些示例中，第一场效应管211的漏极和源极可以分别耦接于第一电极和执行模块30。在一些示例中，激励线圈200可以基于变化的磁场生成感应电压。
35.在一些示例中，当感应电压大于第一场效应管211的预设电压时，第一场效应管211的漏极和源极在激励线圈200所产生的感应电压而被导通。在这种情况下，当激励线圈200形成感应电压后能够使第一场效应管211的栅极和源极两端具有不同的电势，使漏极和源极之间形成电流路径，进而使电源模块10和执行模块30之间导通。由此能够起到作为电路开关的作用。由此，高于预设电压的感应电压可以作为触发信号。
36.在本实用新型中，电子装置1内部具有激励线圈200，激励线圈200可以在其周围的磁场发生变化时产生感应电压，以使第一场效应管211导通，由此电源模块10能够向执行模块30提供电能。此外，在激励线圈200产生感应电压之前，整个执行模块30和激活模块20可以处于断电状态，由此能够降低电源模块10在存放的过程中电量被消耗的可能性。
37.参见图2，在一些示例中，激活模块20还可以包括第二场效应管212。第二场效应管212可以具有栅极、源极和漏极。在一些示例中，第二场效应管212的源极和栅极可以耦合到激励线圈200两端。第二场效应管212的漏极和源极可以分别耦接于第一电极和第二电极。在一些示例中，第二场效应管212的漏极可以耦接到第一场效应管211的栅极。在这种情况下，当向第二场效应管212的栅极和源极施加的电压大于第二场效应管212的预设电压时，第二场效应管212的源极和漏极之间可以导通并形成电流路径，由此能够在第一场效应管211的源极和栅极之间形成电势差。
38.在一些示例中，激励线圈200可以在可变磁场的作用下生成感应电压。在一些示例中，第二场效应管212可以在感应电压的作用下被导通。在一些示例中，当第二场效应管212的栅极和源极之间导通形成电流路径的时候，第一场效应管211的栅极可以经该电流路径与第二电极耦接。第一场效应管211的栅极和源极分别具有不同的电势，由此，第一场效应管211的源极和栅极之间能够形成电势差。当加载在第一场效应管211的源极和栅极之间的电压大于预设电压后，第一场效应管211的源极和栅极能够被导通。在一些示例中，预设电压可以为开启电压。
39.在一些示例中，激活模块20还可以包括保护电阻r1。在一些示例中，保护电阻r1可以耦接于第二场效应管212和第一电极之间。由此，当第二场效应管212的栅极和漏极之间形成电流路径时，电源模块10的第一电极和第二电极经由该电流路径和保护电阻r1连通，从而在第二场效应管212的栅极和漏极之间形成电流，能够进一步改变第一场效应管211的栅极的电势。另外，参见图2，当第二场效应管212的栅极和漏极之间形成电流时，保护电阻r1可以减少第二场效应管212导通后将负载(执行模块30)短路的可能性。
40.在一些示例中，激活模块20还可以包括自锁单元23。在一些示例中，自锁单元23可以在第一场效应管211导通后，用于维持第一场效应管211的导通状态。在一些示例中，自锁单元23可以具有耦合到第二电极和第一场效应管211的电流路径。
41.在一些示例中，自锁单元23可以包括第二电阻r2。在一些示例中，第二电阻r2的两端可以分别耦接于第二场效应管212的栅极和源极。在这种情况下，当电子装置1处于激活状态时，第二电阻r2两端的电压等于第二场效应管212的栅极和源极之间的电压，由此能够维持第二场效应管212的栅极和源极之间的电势差，使电子装置1维持激活状态。换言之，由于第二电阻r2两端的电压等于第二场效应管212的栅极和源极之间的电压，通过控制第二电阻r2两端的电压大于第二场效应管212的预设电压，能够维持第二场效应管212、第一场效应管211、激活模块20以及电子装置1的激活状态。
42.在一些示例中，自锁单元23还可以包括第一电阻r3。在一些示例中，第一电阻r3可以耦接于第一场效应管211与第二电阻r2之间。当第一场效应管211导通时，第一电阻r3和第二电阻r2串联接在电源模块10的两端。也即，第一电阻r3和第二电阻r2组成分压电路。由此，能够通过第一电阻r3与第二电阻r2之间的阻值比值以调节第二电阻r2两端的电压。由此，能够控制第二电阻r2两端的电压处于预设区间，使第二电阻r2两端的电压更稳定。
43.在一些示例中，激活模块20还可以包括二极管220。在一些示例中，二极管220可以阻止电流流向激励线圈200。由此，能够减少在激活状态下，激励线圈200的两端分别耦合到电源模块10的第一电极和第二电极两端，从而有可能导致短路的风险。
44.在一些示例中，第一场效应管211可以为p沟道绝缘栅型场效应管。在这种情况下，当向第一场效应管211的栅极和源极施加的电压大于第一场效应管211的预设电压时，第一场效应管211的源极和漏极之间能够导通形成电流路径，从而使电子装置1被激活。在一些示例中，第一场效应管211的预设电压可以为0.6伏特左右。
45.在一些示例中，第二场效应管212可以为n沟道绝缘栅型场效应管。在一些示例中，第二场效应管212的源极和栅极可以分别耦接于激励线圈200的两端。在这种情况下，当激励线圈200产生的感应电压大于第二场效应管212的预设电压时，第二场效应管212的源极和漏极之间形成电流路径，在第二通断器212的源极和漏极导通时，能够改变第一通断器211的源极的电势。在一些示例中，第二场效应管212的预设电压可以为0.6伏特左右。
46.在一些示例中，壳体40可以呈胶囊状。在一些示例中，胶囊状的电子装置1也可以称为电子胶囊。
47.胶囊状的电子装置1是可吞服导入受试者的胶囊型医疗器械。在一些示例中，胶囊状的电子装置1可以用于窥探人体肠胃和食道部位的健康状况等。在一些示例中，可以用于窥探人体肠胃和食道部位的健康状况的电子胶囊也可以称为胶囊内镜或胶囊内窥镜。
48.胶囊状的电子装置1可以导入受试者的部位可为诸如消化腔的组织腔体，例如胃部、食道、大肠、结肠、小肠等。另外，在一些示例中，也可以是非消化腔的组织腔体，例如腹腔、胸腔等。对于消化腔例如胃部、食道、大肠等，电子胶囊可以通过吞服而进入消化腔，而对于非消化腔，可以通过临床手术开具微创的开口而将电子胶囊置入非消化腔。
49.图3是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊状的电子装置1的应用场景图。图4是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊状的电子装置1的执行模块30的模块框图。图5是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊状的电子装置1内部的示意图。
50.本实用新型涉及的电子装置1尤其适合于电子胶囊领域，下面以电子胶囊为例对本实用新型做进一步说明，但是可以理解的是，电子胶囊只是众多电子装置的一种，将本实用新型的技术方案应用于其他电子装置可以获得等同的技术效果。
51.在一些示例中，胶囊状的电子装置1可以包括电源模块10、执行模块30、激活模块20以及胶囊状的壳体40。电源模块10和激活模块20可以参考上文，这里不再赘述。
52.考虑到胶囊状的电子装置1一般内部空间有限，在一些示例中，用于产生可变磁场的装置可以位于壳体40的外部。也即，在一些示例中，可变磁场可以在胶囊状的电子装置1的外部形成。另外，由于内部空间有限，电子装置1内部的电源模块10的储存电量一般也不会太多，以提高电子装置1内部的空间利用率。
53.本实用新型涉及的胶囊状的电子装置1尤其适合用于窥探人体肠胃和食道部位的健康状况的胶囊内镜领域。也即，本实用新型涉及的胶囊状的电子装置1尤其适用于被待检体吞服并进入消化腔内部并用于对消化腔进行检查。本实用新型涉及的胶囊状的电子装置1在操作完毕后可以排出人体。但是可以理解的是，将本实用新型的激活模块20应用于其他类型的电子胶囊可以获得等同的技术效果。
54.参见图4，对于胶囊内镜而言，执行模块30可以包括图像采集单元300。在一些示例
中，图像采集单元300可以用于图像数据的采集。在一些示例中，图像采集单元300可以包括相机301和光源302。
55.在一些示例中，执行模块30可以包括姿态传感器310。在一些示例中，姿态传感器310可以用于感测电子胶囊的姿态数据。
56.在一些示例中，执行模块30可以包括收发单元320。在一些示例中，收发单元320可以用于和外部的收发装置81远程通信。在一些示例中，收发装置81可以用于和收发单元320之间进行信息传递。具体而言，在一些示例中，操作人员可以通过收发装置81向收发单元320发送指令。在一些示例中，操作人员可以通过收发装置81接受到收发单元320发送的信息(例如图像数据、位置数据等)。
57.在一些示例中，收发单元320可以获取姿态传感器310和图像采集单元300的数据。具体而言，在一些示例中，收发单元320将从图像采集单元300处收集到的图像数据和/或从姿态传感器310收集的姿态数据发送给收发装置81。
58.在一些示例中，收发单元320可以接受外部的收发装置81的指令。在一些示例中，收发单元320可以根据收发装置81的指令对图像采集单元300和姿态传感器310进行控制。
59.在一些示例中，胶囊状的电子装置1可以具有内置磁体50。在一些示例中，内置磁体50可以为永磁体。由此，能够通过磁力控制电子装置1的移动。在一些示例中，可以通过外部的磁控装置82控制电子装置1的移动。具体而言，在一些示例中，可以通过改变磁控装置82的位置以牵引内置磁体50移动，进而带动胶囊状的电子装置1移动。
60.需要说明的是，干簧管也是一种无源的可以作为电路开关的元器件。在一些示例中，干簧管也可以称为磁干簧管或者磁簧开关。磁簧开关通常包括两片可磁化的簧片。在一般状态下，两片簧片并未接触；在通过永久磁铁或电磁线圈产生的磁场时，外加的磁场使两片簧片端点位置附近产生不同的极性，当磁力超过簧片本身的弹力时，这两片簧片会吸合导通电路；当磁场减弱或消失后，干簧片由于本身的弹性而释放，触面就会分开从而打开电路。因此，磁簧开关容易受到磁控装置82产生的可变磁场的影响。
61.与之不同，本发明中的激励线圈200是在可变磁场的作用下产生感应电压。因此，不容易受到磁控装置82的影响。
62.参见图5，在一些示例中，激励线圈200可以设置在壳体40的一端。在这种情况下，由于激励线圈200相对较轻，壳体40内部更重的元件(例如内置磁体50、电源模块10、以及图像采集单元300)能够装配在中央区域，由此能够使电子装置1的重量分布更加均匀。
63.在一些示例中，激励线圈200的直径可以为5-10mm。在一些示例中，激励线圈200的高度可以为0.5-5mm。
64.参见图5，在一些示例中，壳体40可以包括主体部41和端部42。由此，电子装置1易于装配拆卸。
65.在一些示例中，相机301可以朝向端部42配置。在一些示例中，端部42可以是透明的。由此，相机301能够透过端部42对壳体40外部的图像进行采集。
66.在一些示例中，电子装置1可以包括电路板21。在一些示例中，图2中示出的电路可以是在电路板21上形成的。
67.根据本实用新型，能够提供在使用前长期保存的电子装置1。
68.虽然以上结合附图和示例对本实用新型进行了具体说明，但是可以理解，上述说
明不以任何形式限制本实用新型。本领域技术人员在不偏离本实用新型的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本实用新型进行变形和变化，这些变形和变化均落入本实用新型的范围内。