本發(fā)明涉及一種自包含的電磁跟蹤單元。

背景技術(shù)：

1、為了提高場(chǎng)強(qiáng)，電磁(em)跟蹤系統(tǒng)中使用的導(dǎo)線線圈包裹在鐵磁芯周?chē)?。由此產(chǎn)生的裝配件很重，并且需要到外部驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)處理的單獨(dú)連接。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、em跟蹤單元中的電子設(shè)備必須與由圍繞其鐵磁芯設(shè)置的導(dǎo)線繞組(或線圈)產(chǎn)生的磁場(chǎng)屏蔽。新的輕質(zhì)芯材已經(jīng)可用，其允許em單元去掉芯，甚至完全中空。本文描述的em跟蹤單元發(fā)射器利用芯內(nèi)部現(xiàn)在可用的空的空間來(lái)包含線圈的所有必要驅(qū)動(dòng)電路。線圈驅(qū)動(dòng)電路包含在芯內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)與以前的單元相比更小、更輕的組合單元，同時(shí)利用鐵磁層屏蔽。屏蔽減少了由圍繞中空鐵磁芯設(shè)置的繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)的失真。這種減少的失真提高了電磁跟蹤器輸出的位置的準(zhǔn)確性。

2、在一些實(shí)施例中，電磁跟蹤系統(tǒng)包括被配置為輸出磁場(chǎng)的磁發(fā)射器、響應(yīng)于磁場(chǎng)的接收器、具有導(dǎo)致磁場(chǎng)失真的導(dǎo)電元件的電子組件、以及被配置為輸出接收器相對(duì)于磁發(fā)射器的位置的輸出機(jī)構(gòu)，其中磁發(fā)射器具有圍繞由導(dǎo)電材料構(gòu)成的中空鐵磁芯設(shè)置的至少一個(gè)繞組，電流通過(guò)電子組件使電流流過(guò)所述鐵磁芯，其中電子組件至少部分地包含在中空鐵磁芯的中空部分內(nèi)。

3、實(shí)施方式可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。電子組件完全包含在中空鐵磁芯的中空部分內(nèi)。中空鐵磁芯包括柔性鐵磁材料。柔性鐵磁材料包括織物。鐵磁芯包括粘合層和附接到織物的背襯層。電子組件印刷在柔性電路上，該柔性電路包含在鐵磁芯的中空部分內(nèi)。塑料線軸包圍柔性電路。柔性電路具有折疊特征，其允許柔性電路折疊成長(zhǎng)方體形狀。折疊特征限定壁部分和中央支撐部分。中央支撐部分被配置為靠在兩個(gè)壁部分上。中空鐵磁芯包括剛性鐵磁材料。剛性鐵磁材料是形成的鐵氧體。剛性鐵磁材料是燒結(jié)的鐵氧體/粘合劑復(fù)合材料。

4、在一些實(shí)施例中，一種制造磁發(fā)射器的方法，該方法包括：將壁成形為中空殼以包圍電子組件，用鐵磁材料覆蓋中空殼，將被包裹的中空殼插入塑料線軸中，以及用線圈導(dǎo)線纏繞塑料線軸以產(chǎn)生三個(gè)正交繞組。

5、實(shí)施方式可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。壁包括柔性電路，該柔性電路包括電子組件，并且使壁成形包括將柔性電路折疊成包括中央部分和四個(gè)壁部分的部分。將壁成形為中空殼包括支撐兩個(gè)壁部分之間的中央部分的邊緣。將壁成形為中空殼包括折疊柔性電路，其中柔性電路的一側(cè)上的電子組件朝向中空殼的內(nèi)部。使中空殼電路成形包括將柔性電路折疊成長(zhǎng)方體形狀。覆蓋中空殼包括用剛性燒結(jié)鐵氧體材料包裹在中空殼周?chē)?/p>

6、在附圖和下面的描述中闡述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從說(shuō)明書(shū)和附圖以及權(quán)利要求中顯而易見(jiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種磁發(fā)射器，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁發(fā)射器，其中，所述電子組件完全包含在所述中空鐵磁芯的所述中空部分內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁發(fā)射器，其中，所述鐵磁材料包括柔性鐵磁材料，并且所述中空鐵磁芯包括所述柔性鐵磁材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁發(fā)射器，其中，所述柔性鐵磁材料包括織物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁發(fā)射器，其中，所述中空鐵磁芯包括粘合層和附接到所述織物的背襯層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁發(fā)射器，包括包圍所述柔性電路的塑料線軸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁發(fā)射器，其中，所述柔性電路具有允許所述柔性電路折疊成長(zhǎng)方體形狀的折疊特征。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁發(fā)射器，其中，所述折疊特征限定壁部分和中央支撐部分。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁發(fā)射器，其中，所述中央支撐部分被配置為靠在所述壁部分中的兩個(gè)壁部分上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁發(fā)射器，其中，所述柔性電路被折疊，使得所述柔性電路的電子電路系統(tǒng)指向所述柔性電路的折疊形狀的空的內(nèi)部。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁發(fā)射器，其中，所述鐵磁材料包括剛性鐵磁材料，并且所述中空鐵磁芯包括所述剛性鐵磁材料。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁發(fā)射器，其中，所述剛性鐵磁材料是形成的鐵氧體。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁發(fā)射器，其中，所述剛性鐵磁材料是燒結(jié)的鐵氧體/粘合劑復(fù)合材料。

14.一種電磁跟蹤系統(tǒng)，包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電磁跟蹤系統(tǒng)，其中，所述材料包括柔性鐵磁材料，并且所述中空芯包括所述柔性鐵磁材料。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電磁跟蹤系統(tǒng)，其中，所述柔性鐵磁材料包括織物。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電磁跟蹤系統(tǒng)，其中，所述可折疊電路具有允許所述可折疊電路折疊成長(zhǎng)方體形狀的折疊特征。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電磁跟蹤系統(tǒng)，其中，所述折疊特征限定壁部分和中央支撐部分。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電磁跟蹤系統(tǒng)，其中，所述中央支撐部分被配置為靠在所述壁部分中的兩個(gè)壁部分上。

20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電磁跟蹤系統(tǒng)，其中，所述可折疊電路被折疊，使得所述可折疊電路的電子電路系統(tǒng)指向所述可折疊電路的折疊形狀的空的內(nèi)部。

21.一種制造磁發(fā)射器的方法，所述方法包括：

22.一種方法，包括：

23.一種方法，包括：

技術(shù)總結(jié)
一種電磁跟蹤系統(tǒng)包括：被配置為輸出磁場(chǎng)的磁發(fā)射器、響應(yīng)于磁場(chǎng)的接收器、具有導(dǎo)致磁場(chǎng)的失真的導(dǎo)電元件的電子組件、以及被配置為輸出接收器相對(duì)于磁發(fā)射器的位置的輸出機(jī)構(gòu)，其中磁發(fā)射器具有圍繞由導(dǎo)電材料構(gòu)成的中空鐵磁芯設(shè)置的至少一個(gè)繞組，通過(guò)電子設(shè)備使電流流過(guò)中空鐵磁芯，其中，電子組件至少部分地包含在中空鐵磁芯的中空部分內(nèi)。制造方法包括：將壁成形為中空殼以包圍電子組件，用鐵磁材料覆蓋中空殼，將被包裹的中空殼插入塑料線軸中，以及用線圈導(dǎo)線纏繞塑料線軸以產(chǎn)生三個(gè)正交繞組。

技術(shù)研發(fā)人員：W·S·阿舍,R·范韋恩加德恩,A·懷爾斯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北方數(shù)字化技術(shù)公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30