Karakteristieken van een botgroeistimulator : meetrapport

Karakteristieken van een botgroeistimulator : meetrapport

Citation for published version (APA):

Verhoeks, J. J. T. C. (1984). Karakteristieken van een botgroeistimulator : meetrapport. Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1984 Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at: openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

AFDELING DERELEKTROTECHNIEK

VAKGROEP Theoretische Elektrotechniek

Karakteristieken van een botgroeistimulator

meet rapport

door

J.J.T.C. Verhoeks

ET-1-84

-1-DOEL VAN DE METINGEN

Bij niet invasieve botgroeistimulatie kan gebruik wordengemaakt

van elektromagnetische velden,opgewekt door spoelen. '

Het doel van de gedane meting is het bepalen van het

frekwentie-spektrum van de stroom door de spoelen~

Het is niet de bedoeling de absolute sterkte vande verschillende frekwentie komponenten te bepalen, maar na te gaan welke frekwentie komponent(en) dominant is (zijn).

ANALYSE

Omdateen spektrum analyzer·alleeneen spanning als ingangssignaal accepteert, is de spanning over een kleine weerstand gemeten. Deze spanning is immers evenredig met de stroom door die weerstand. Allereerst wordt het frekwentiespektrum van de ampl:itude van de azi-muthale magnetische veldkomponent (H) bepaald (zie figuur 1).

meetprobe

/

--,z

I

z

x

I

meetprOb~

z

J . /

=' /

\

. Figuur I Plaatsing van de meetprobe in het magnetische

veld tusser!. de twee spo~len

-2-Daarna wordt in het circuit van de botgroeistimulator een weerstand van 0.1 ohm (3 watt) aangebracht en wordt via de spanning hetfrekwen-tiespektrum van de stroom door de weerstand bepaald.

Hierbijis tevens nagegaan of (na het aanbrengen van de weerstand) het frekwentiespektrum van het magnetische veld tussen de spoelen veranderde. Dit frekwentiespektrum-bleek niet signifikant te

ver-anderen. Qn deze reden is ondersteld dat deweerstand

geensignifi-kante i~vloed op het amplitude spektrum van de stroom heeft.

MEETOPSTELLING EN MEETPROCEDURE

Gebruikte apparatuur:

lit

- Spektrum analyzer: Hewlett Packard 3580 A (spektrum van 0 tot 50 kHz).

- X-Y Recorder Philips PM

8041-- Universal Counter: Hewlett Packard 5302 A (frekwentie teller tot

- Oscilloscoop - Wave analyzer Meetopstelling: Zie figuur 2. Meetprocedure: 50 MHz). Philips PM 3210.

Hewlett Packard 310 A (voor frekwenties tot

1.5 MHz).

Allereerst wordt met de meetprobe (1) het tijddiagram van H op de oscilloscoop (2) zichtbaar gemaakt. Schakelaar 81 in stand B en schakelaar 82 in stand C.

Daarna wordt het frekwentiespektrum van de amplitude van H met de

spektrumanalyzer (3) bepaald. 8chakelaar 81 in stand B en

schake-laar 82 in stand A. Met de X-Yschrijver (4) wordt dit spektrumgetekend. Als laatste wordt met de wave analyzer (5) bepaald tot welke frekwenties er nog komponenten inhet signaal aanwezig zijn. Schakelaar 81 in stand B en schakelaar 82 in stand B. Defrekwentie teller (6) dient om de frekwen-tie komponenten in het spektrum na:uwkeuriger te kunnen bepahm.

Na hetaanbrengen van de meetweerstand (7) in het circuit wordt voor het

bepalenvan het amplitude spektrum van de stroom een zelfde procedure toegepast" waarbij schakelaar 81 in stand A geplaatst wardt.

GENERATOR

I

MEETWEERSTAN~ ~

t

~_~

~~

Figuur 2 Blokschema van de meetopstelling

3 X-y SCHRIJVER WAVE ~ANALYZER ~ .. J FREKWENTIE TELLER 4 5 6 I W I

-4-RESULTATEN

. Deresultaten van de metingen aan het magnetische veld, zijn weergegeven in grafiek 1 tot en met 4.

Grafiek 1 tot en met 3 geven het frekwentiespektrum (lineairen lagarit-misch) vaar het geval er geEm weerstand in het circuit is ingebauwd. Grafiek 4 geeft het frekwentiespektrum (lineair en logaritmisch) als de

meetwe~rstand in het circuit is ingbouwd.

De resultaten van de metingenaan het frekwentiespektrum van de stroom zijn weergegevenin grafiek 5 tot en met 7.

Grafiek 8is een weergave vanhet tijddiagram van H zoals dat op de oscil-lascoop zichtbaar werd gemaakt.

Grafiek· 9 is een weergave van het tijddiagram van de stroom.

KONKLUSIES

. Uit de metingen blijkt dat een frekwentie van ca. 4~ 3 kHz en Zl.Jn

har-monischen de grootste bijdragen leveren in het frekwentiespektrum van de stroom en datvan het magnetische veld •.

De vierde sttoamharmonische is in sterkte 12 dB lager dan de grondharmo-nische.

In het frekwentiespektrum blijken komponenten tat 1 MHz voor te kamen.

Hetblijkt uit de grafieken dat naast de frekwentie komponenten van 4.3'kHz

ook komponenten van ca. 200 Hz en 15 Hz aanwezig zijn. Dit is geheel in overeenstemming met de tijddiagrammen.

! _I I I I ,I I I I 'I " 11 , I , I N~

!Hi

o

Amplitude spektrtim (lineair en logarit-misch) van de magnetische veldsterkte, gemeten volgens de meetopstelling van

figuur 2.'

Frekwenties tot 50 kHz.

13 december 1983

FREKWENTIE, Hz

GRAFIEK 2

Amplitude spektrum (lineair en logarit-misch) van demagnetische veldsterkte, gemeten vol gens de meetopstelling van figuur 2.

Frekwenties tot 10kHz.

· ,

!

FREKWENTIE, Hz

GRAFIEK 3

Amplit::udespekt::rum (lineair en logarit::-misch) van de magnetische veldsterkte, gemeten volgens de meet::opstelling van figuur 2.

Frekwenties tot 500 Hz.

ltl 'd 0 ~ .c: 0 .~-10

B

g;:

~

~

I

~

...

4

Amplitude spektrum (lineair en logarit-misch) van de magnetische veldsterkte, gemeten volgens de meetopstelling van figuur 2. Frekwenties tot 50 kHz. 13 december 1983

....

i i

!

FREKWENTIE, Hz

GRAFIEK 5

Amplitude spektrum (lineair en logarit-misch) van de stroomsterkte, gemeten volgens de meetopstelling van figuur 2. Frekwenties tot 50 kHz. 13 december 1983 I \.0 I .. __ ~L"::~

'"

Amplitude spektrum (lineair en logarit-misch) van de stroomsterkte, gemeten

volgens de meetopstelling van figuur 2.

Frekwenties tot 10 kHz.

13 december 1983

I

o

>Q "0 ..c () (f) '~IO +J .,-j ~-20 b.O 0 . .--I ~ ~ ~ ~ 0 ~ E-I til ~ .,-j til Q) t:: .,-j .--I 200 iii! !! ili:!i\l:l FREKWENTIE, Hz GRAFIEK 7

Amplitude spektrum (lineair en logarit-misch) van de stroomsterkte, gemeten volgens de meeetopstelling van figuur 2.

Frekwenties tot 500 Hz.

13 december 1983

I

-J2-5 ms 66ms ri _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ -I11 ________

~··.~r_

f

---?

GRAFIEK 8 Tijddiagram van H

,

I 5 ms

f-

-Wtu

. : ...

. . .

~:

.~,---~/~(---~r

_II

~/.

GRAFIEK 9 Tijddiagram van de stroom

,

---~--.-~---.. ~---;---_._---~-~-~-.. ~---~---'---..