Пьезоэлектрический микроманипулятор для погружения электрода в биологическую ткань

(51) 4 скийгупов институ о СССР1972,КИЙ МИКРОПОГРУЖЕНИЯОГИЧЕС КУ)О нскои мед ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(57) Изобретение относится технике. Для повышения точности введения электрода в корпусе 1 микроманипулятора установлена биморфная пьезоэлектрическая мембрана. К центру мембраны прикреплена изоляционная муфта, с которой связан микроэлектрод 6. Дополнительный пьезоэлемент 7 установлен в корпусе параллельно биморфной мембране и подключен к источнику 8 переменного напряжения. Пьезоэлемент 3 через усилитель 9 и детектор 10 соединен с одним из входов дифференциального усилителя 11. К второму входу этого усилителя подключен источник 12 управляю 1 цего напряжения. Выход дифференциального усилителя 11 соединен с пьезоэлементом 4. 1 ил.1377032 Формула изобретения ВИИИПИ Заказ 511/5 Тираж 655Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг ГодписноеПроектная, 4 Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для электро- физиологических исследований.Цель изобретения - повышение точности введения электрода путем устранения неоднозначности зависимости смещения микроэлектрода от управляющего напряжения.На чертеже изображена структурная схема пьезоэлектрического микроманипулятора для погружения электрода в биологическую ткань.В корпусе 1 микроманипулятора посредством упругой прокладки 2 установлена биморфная пьезоэлектрическая мембрана, состоящая из пьезоэлементов 3 и 4. К центру мембраны прикреплена изоляционная муфта 5, с которой связан микроэлектрод 6. Дополнительный пьезоэлемент 7 установлен в корпусе параллельно биморфной мембране и подключен к истчнику 8 переменного напряжения. Пьезоэлемент 3 через усилитель 9 и детектор 10 соединен с одним из входов дифференциального усилителя 11. К второму входу этого усилителя подключен к источник 12 управляющего напряжения. Выход дифференциального усилителя 11 соединен с пьезоэлементом 4.Устройство работает следующим образом.Дополнительный пьезоэлемент 7 является изл учателем акустических колебаний с частотой гг, равной частоте напряжения источника 8 переменного напряжения. Для получения максимальной амплитуды колебаний дополнительного пьезоэлемента 7 частота выбирается равной частоте его механического резонанса. Пьезоэлемент 3 служит приемником акустических колебаний, распространяющихся в среде между пьезоэлементами 3 и 7.Амплитуда напряжения, снимаемого с пьезоэлемента 3, зависит от расстояния между ним и дополнительным пьезоэлементом 7. Это напряжение, усиленное усилителем 9 и продетектированйое детектором 1 О прикладывается к одному из входов дифференциального усилителя 11. Выходное напряжение этого усилителя, воздействуя на пьезоэлемент 4, приводит к прогибу биморфной мембраны. При этом изменяется расстояние между пьезоэлементами 3 и 7.Поскольку к другому входу дифференциального усилителя 11 от источника 12 приложено управляющее напряжение, то при надлежащем выборе его полярности в микроманипуляторе действует отрицательная обратная связь по прогибу мембраны, а следовательно, и по положению связанного с ней микроэлектрода 6.Действие такой отрицательной обратной связи устраняет неоднозначность зависимости смещения микроэлектрода от управляющего напряжения, что повышает точность введения электрода, позволяет исключить необходимость визуального контроля работы микроманипулятора и управлять им 20 дистанционно. Пьезоэлектрический микроманипулятордля погружения электрода в биологическую ткань, содержащий микроэлектрод, жестко прикрепленный посредством изоляционной муфты к центру биморфной пьезоэлектрической мембраны, установленной в корпусе манипулятора, и источник управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности введения электрода, микроманипулятор снабжен дополнительным пьезоэлементом, установленным в корпусе параллельно биморфной мембране и подключенным к источнику переменного напряжения, при этом один из пьезоэлементов мембраны соединен с выходом дифференциального усилителя, к первому входу которого через усилитель и детектор подключен другой пьезоэлемент мембраны, а к второму входу - источник управляющего 40 напряжения,