Magnetoterapie - Elektronické konstrukce

Přejít na obsah

Magnetoterapie

    
PULSNÍ MAGNETICKÝ STIMULÁTOR PMS - 12

Je to přístroj určený k léčbě pulsním magnetickým polem. Svým účinkem působí na každého a téměř na každé bolestivé místo.Tato léčba se používá na odstranění bolestí z reumatismu, artróze, únavě, tenisového lokte, jako uklidňovač žaludečních neuróz, bolesti hlavy, migréně apod.
Léčbu je možné aplikovat i přes oděv a bez jakýchkoli znalostí anatomie. Žádná léčebná metoda s výjimkou akupunktury, není tak všestranně účinná jako tato. Nezáleží na tom, kterou stranou budeme aplikátor přikládat. Při zánětu, nebo je-li nám teplo aplikátoru nepříjemné, přikládáme jej horní stranou. Při nachlazení nebo bolestech kloubů, kdy je nám teplo příjemné přikládáme spodní stranou, kde je umístěn šroub. Aplikátory se přikládají na postižené místo.
                            
                                          POUŽÍVÁNÍ SE ZAKAZUJE: !!!
                                            dle odborné literatury:  
                                                                                                                            u osob s kardiostimulátorem,
                                                                                                                            při aktivní TBC, těhotenství,               
                                                                                                                            infekčních onemocněních,
                                                                                                                            koronárních potížích, včetně
                                                                                                                            angíny pektoris, při stavech
                                                                                                                            spojených s krvácivostí, epilepsii
                                                                                                                            a těžkých zdravotních stavech.
                                                                                          
Léčba není nebezpečná, ale každý kdo přístroj používá, tak činí na vlastní zodpovědnost.
Doporučuje se konzultace se svým lékařem.
                                  
Přístroj se skládá z napájecího zdroje, řídící jednotky a aplikátorů.
Má 12 programů. 11 pro různé onemocnění a 1 pro magnetizaci vody nebo ovoce.

Funkce a ovládání přístroje:
Přístroj má dvě ovládací tlačítka. S - set ( nastavení ) a R - reset ( nulování ).
Po připojení nap. zdroje do zásuvky se ozve pípnutí a začne po 1 vteřině svítit číslo od 0 do 9 a znaky E a H. V okamžiku kdy svítí číslo nebo znak podle zvoleného programu, stiskneme tlačítko S. Ozve se pípnutí. Po uvolnění tlačítka S se spustí program a aplikátor začne vysílat přerušované magnetické imlulsy. Blikající nebo svítící led na řídící jednotce signalizuje správnou funkci přístroje.
Po uplynutí asi 25 minut displej a led zhasnou a přístroj se vypne – zvukový signál 3 x. Přístroj se může vypnout i během vysílání impulsů stlačením tlačítka S, které je nutno přidržet asi 0,5 vteřiny. Při zvolení programu se číslo programu uloží do paměti. Je to proto, když se používá stejný program, aby se nemuselo čekat než proběhne zobrazení od 0 do 9 a znaků E a H. Pokud chcete zvolit jiný program nebo znovu spustit přístroj, k tomu slouží tlačítko R. Po stisku a uvolnění tlačítka R se přístroj zapne a opět začne svítit displej od posledního programu, který se uložil do paměti. Může se znovu vybrat program k aplikaci a postup opakovat.
              
Přístroj má proudovou ochranu. Při zkratu na výstupu nebo při proudu > 1,07A se přeruší impulsy do aplikátrů, aby se nepoškodil. Upozorní na to nepřerušovaný zvukový signál v trvání 1,5 vteřiny a potom blikající znak minus na displeji. V tom případě stisknout tlačítko R, potom S, aby se znovu spustil program. Jestli bude opět blikat znaménko mínus, tak je nějaká závada - zkrat v konektoru nebo v aplikátoru, nebo napájecí zdroj má napětí >18V.
                
Ověření funkce PMS - 12:
Zapnout přístroj, zvolit program a spustit. Musí blikat nebo svítit LED. Do jedné ruky vezměte aplikátor, do druhé malý magnet a přiložte jej asi 10 mm od aplikátoru (šroub). Ucítíte přerušované impulsy.

UPOZORNĚNÍ:
Při programu číslo jedna se asi po deseti minutách aplikátory více zahřejí. (Zahřátí aplikátorů je úmyslé, aby bylo možné prohřát klouby, současně se vysílají mag.impulsy.) Proto se doporučuje, aby se přístroj při programu číslo 1 používal max. 2 aplikace po sobě. Měl by se vypnout, aby se aplikátory ochladily. Při jiných kmitočtech se aplikátory zahřívají jen mírně.

Program a kmitočty:
0     -     série kmitočtů od  6 do18 Hz - magnetizace vody, aplikátory přiložit k plastové lahvi s vodou nebo k ovoci
1               -            1,2 Hz  modulovaný kmitočtem 50Hz   -  artróza, prohřátí kloubů
2               -            2 Hz    
3               -            4 Hz
4               -            6 Hz
5               -            8 Hz        
6               -          12 Hz       
7               -          18 Hz     
8               -           25 Hz  
9               -           50 Hz        
E               -           65 Hz        
H               -           80 Hz   
Počet aplikací:
Aplikace se provádí 2 až 3x denně. Doporučovaný počet aplikací je 20 až 30.
U chronických stavů a doléčování se doporučují dlouhodobě opakované aplikace.

Popis konstrukce a zapojení:
Impulsy jsou obdélníkového průběhu. Délka impulsů je od 0,5 ms do10 ms, podle zvoleného programu.
Deska plošného spoje o rozměrech 36,5 x 90 mm je v rozích vyříznutá ( 9 x 8 mm ) , aby se vešla do krabičky Z75. Je osazena součástkami THT. Nejdříve se osadí všechny součástky. Mezi deskou ploš. spoje a mikrospínači je mezera asi 1 mm, aby tlačítka mikrospínačů vyčnívaly co nejvíc nad vrchní díl krabičky. Vzdálenost mezi vrchem led a ploš. spojem je 16 mm. Naspodu krabičky jsou čtyři sloupky vysoké asi 10 mm, které je nutno zarovnat se dnem - odvrtat.
Tam kde byly sloupky se nalepí čtverečky molitanu asi 8 x 8 mm  3-4 mm silné, které po přišroubování vrchního dílu krabičky nadzvedají desku ploš. spoje, aby seděl napájecí konektor s otvorem v krabičce.
Na úzké straně krabičky 6,5 mm od vrchu ( není přiložen vrchní díl krabičky ) si označíme střed, jehlou uděláme důlčík a vyvrtáme otvor o průměru 6 mm. V něm bude zapuštěný konektor jack, který je osazený na ploš. spoji.
Osazená deska se vloží do krabičky, změří se vzdálenosti kde budou otvory pro mikrospínače a led. Na vrchním dílu krabičky se označí rozměry a provrtají otvory. Pro mikrospínače průměr 4 mm, pro led průměr 3,2 mm.
Provrtaný vrchní díl se přiloží na krabičku a označí se střed napájecího konektoru. Vyvrtá se otvor o průměru 6 mm.
Když má někdo napájecí zdroj s krátkým konektorem, tak se musí zvětšit otvor pro napájení v plastové krabičce na průměr napájecího konektoru - plastu, aby šel zasunout na doraz. Na zadní straně krabičky 1 cm od vrchu se vyvrtá 5 větracích otvorů průměr 3,5mm.
Potom se přilepí štítek, ve kterém je vyříznutý otvor pro displej. Dříkem vrtáků průměr 4 a 3,2 mm se ze strany folie promáčknou otvory pro tlačítka a led. To samé pro šroubky a přišroubuje se vrchní díl krabičky.

K napájení přístroje je vhodný spínaný zdroj 15V/400 mA nebo nestabilizovaný nap. zdroj 12V/300 mA. Pokud se použije nestabilizovaný zdroj ( nezatížený má na výstupu kolem 18V ) tak napěťové špičky na cívce jsou až 17V.
Doporučuji maximální napětí zdroje 18V. Odpor jedné cívky je 28 - 32 ohm. Když jsou zapojeny dvě cívky paralelně tak výsledný odpor je 14 - 16 ohm.

Při napájecím napětí 15,2V ( mínus úbytek napětí na diodě D3, snímacím rezistoru a spínacím tranzistoru ) je špičkový proud 0,933A. Proto se musí použít tranzistor T2 minimálně na 1,5A. Vhodné jsou mosfety SMD. To by bylo pro někoho náročnější na pájení, tak jsem zvolil klasické součástky THT. Maximální střída je 16,8% při programu číslo 1. Délka a počet impulsů byla zvolena tak, aby se aplikátory zahřívaly, což je střída 16,8%.
0,933 x 16,8% = 0,157. Střední hodnota proudu při programu č.1 je 0,157A. Minimální střída je 1 % při programu číslo 2.  0,933 x 1 % = 0,009A. Střední hodnota proudu při programu č. 2 je 0,009A. Proudová hustota při programu číslo 1 a průměru Cu drátu 0,2mm je 29,69A mm2 x 16,8% ( střída ) = 4,98A mm2,
Vzhedem k tomu, že cívky pracují v pulsním režimu, tak takové velké proudové zatížení bez problémů vydrží.
Když se připočítá proudová spotřeba stabilizátoru, mikroprocesoru, led displeje a led diody, která je kolem 25 mA, tak maximální odběr ze zdroje je kolem 0,190A. Proto napájecí zdroj stačí na 300mA.

D1 = ochrana proti přepólování. D2 = ochrana tranzistoru T4 proti napěťovým špičkám při zvukové signalizaci. D3 = proudový snímač. Při průchodu proudu diodou vznikne úbytek napětí na diodě 0,7V. Úbytkem napětí na diodě D3 spíná T3 v rytmu impulsů LED, která slouží jako kontrola připojení aplikátorů. R7 = proudový snímač - ochrana při zkratu nebo proudu > 1,07A. Pokud dojde na výstupu řídící jednotky ke zkratu nebo je proud T2 > 1,07A např. při použití nap. zdroje který má napětí > 18V, tak na R7 vznikne úbytek napětí  0,6V které otevře T1. Tím se vyvolá přerušení od RB.0. Za 40 µs se přeruší impulsy do T2 ( naměřeno ). Tímto je T2  a napájecí zdroj chráněn proti zničení při zkratu. Kondenzátor C4 může mít kapacitu 1n5 - 10n. Brání, aby nastalo přerušení, pokud by na výstupním konektoru byla kapacita > 47n ( vyzkoušeno ). Přístroj by nešel spustit. D4 = ochrana T2 proti napěťovým špičkám které vznikají na cívkách aplikátorů. Hodnotu snímacího rezistoru 0,56 ohm je potřeba dodržet, aby proudová ochrana pracovala podle uvedeného příkladu.
Kdo nepotřebuje proudovou ochranu tak nezapojí T1, R6, R7. Místo R7 se zapojí kousek drátku - propojka.

Štítek:
Je vytištěný na laserové tiskárně na samolepící tapetě. Aby se při používání neodřel potisk, tak je nalakovaný bezbarvým akrylovým lakem.

Aplikátor:
Kostra cívky aplikátoru je plastová cívka do šicího stroje o průměru 20.5 mm a výšce asi 11 mm. Vnitřní průměr je 6,2 mm. Je navinutá Cu lakovaným drátem o průměru 0,2 mm. Odpor cívky je 28 - 32 ohm. Na jednu cívku je potřeba asi 50 m drátu. Indukčnost je 10,5mH. Jádro cívky tvoří pozink. šroub M6 délky 20 mm se zapuštěnou hlavou. Cívka je přišroubovaná na dně krabičky KM 02A šroubem M6 s okenní podložkou průměru 6 mm. Pod cívku je nutné dát 2x papírovou podložku průměr 21 mm. Uprostřed podložky je otvor průměr 6 mm. Je to proto, aby se drát nepřerušil při utažení cívky. Aby se šroub s matkou vešel do krabičky, je nutné použít nízkou matku M6.
Při vložení šroubu do cívky se zvětší indukčnost na 32mH. To jen pro úplnost, kdyby chtěl někdo něco měřit.
Cívka by se mohla i přilepit. Šroub byl zvolen pro jednoduchou montáž a hlavně pro odvod tepla.
Je rozhodující odpor cívky a počet závitů. Indukčnost nás nezajímá. Vložením železného jádra do cívky se zvětší síla magnetického pole.
V krabičce je přilepený pásek cuprextitu o rozměrech 8 x 37 mm mědí nahoru. Uprostřed pásku je Cu přerušená a na každou půlku pájecí plochy se připájí vývody cívky.
Na kratším čele krabičky jsou 3 větrací otvory o průměru 3,5mm. Naproti větracích otvorů je otvor průměr 3,5 mm, kterým se provlékne přívodní kabel. Aby se z krabičky nevytrhnul, tak 5 cm od konce kabelu je uzel. Potom se připájí k Cu pásku cuprextitu. Přívodní kabely od aplikátorů se spojí v konektoru jack.
Kdo nechce 2 aplikátory může použít jen jeden, nebo si vyrobí vlastní tvar aplikátoru. Odpor by neměl být menší jak 13 ohm, potom bude vypínat proudová ochrana.
Sílu magnetického pole jsem měřil v mobilní aplikaci Gauss Meter. ( Obrázek níže. ) Naměřené hodnoty jsou orientační.Čím větší je proud, který prochází cívkou, tím větší je magnetické pole.
Když se vezme do ruky malý magnet, tak asi 5 cm od aplikátoru jsou cítit magnetické impulsy.

Vzorec pro výpočet délky drátu:     l = S*56*R
l = délka drátu ( m )
S = průřez drátu ( mm2 )
56 = konstanta pro Cu drát
R = požadovaný odpor drátu ( ohm )

Příklad:
průměr drátu = 0,2 mm,  S = πr²,  R = 28,5 ohm  
3,14*0,01*56*28,5 = 50,1
l = 50,1 m.

Rozpis součástek:
rezistory:
SMA 0207
R1,R9 - 4k7
R2,R3,R4  -  6k8 - 10k
R5  -  270
R6  -  2k7 - 3k3
R7  - 0,56
R8  -  1k5
R10 - rezistorová síť SIL 6-3  -  1k2 se samostatnými vývody - při  SA52-11LEWA
R11 - rezistorová síť SIL 8-4   -  1k2 se samostatnými vývody - při SA52-11LEWA
místo rez.sítě lze použít rezistory - 7 x 1k - 2k2 - podle odběru a svítivosti displeje

kondenzátory:
C1,C2  - 100n
C3  - 100µ
C4  - 1n5 -10n

cívky:
L1,L2

diody:
D1,D3 - 1N4007
D2,D4 - 1N4148

tranzistory:
T1,T3,T4  -  BC546
T2  -  SS8050

audio:
mag. dyn. měnič KPB 1220 nebo podobný

zobrazovače:
SA52 - 11LEWA  -  nízkopříkonový  nebo
SA56 - 11LEWA  -  nízkopříkonový
LED průměr 3 mm zelená 2mA  -  1 ks

spínače mechanické:
mikrospínač délka 17 mm - 2 ks

Integrované obvody:
IO1 - PIC16F628A - naprogramovaný
IO2 - 78L05

patice:
DIL 18 - 1 ks

krabička:
Z75 červená - 1 ks
štítek na krabičku - 1ks

ostatní:
deska ploš.spoje 36,5 x 90 mm - 1 ks
konektor napájecí 5,5/2,1 mm do ploš.spoje - 1 ks
konektor jack 3,5 mm mono do ploš.spoje - 1 ks - ( typ - pj 302 )
nap.zdroj 15V /400 mA, může být na větší proudové zatížení, konektor 5,5/2,1 mm nebo
( nap.zdroj 12V/300 mA nestabilizovaný s konektorem 5,5/2,1 mm )

aplikátory 2 ks:
krabička KM 02A - 2 ks
plastová cívka do šicího stroje průměr 20,5 mm, výška 11 mm, vnitřní průměr 6,2 mm - 2 ks
Cul drát průměr 0,2 mm - 50 m - 2 x
pozink.šroub M6 délka 20 mm se zapuštěnou hlavou - 2 ks
pozink. matka M6 nízká - 2 ks
pozink. okenní podložka vnější prům.20 mm, vnitřní prům. 6,5 mm - 2 ks
cuprextit destička 8 x 37 mm - 2 ks
Cu dvoulinka 0,25 mm2 délka 1,8 m - 2 x
kabelový konektor jack 3,5 mm mono - 1 ks
papírová podložka průměr 21 mm, uprostřed otvor průměr 6,2 mm - 4 ks
molitan 8 x 8 mm, výška 3-4 mm - 4 ks
vteřinové lepidlo - 1 ks

Schéma zapojení:
Soubory ke stažení:
        Popis PMS - 12.
        Aplikační body 01.
plošný spoj
rozmístění součástek
štítek na panel




Na obrázku vpravo je zobrazen průběh impulsů při programu č.6.
Napájení - spínaný zdroj 15,2V/400mA.


Měřeno na cívce aplikátoru.
Jedna cívka 30 ohm.
Dvě cívky paralelně = 15 ohm.




Na obrázku vpravo jsou naměřené hodnoty pulsního mag. pole.



Mobilní telefon ( v místě magnetického senzoru ) jsem položil na aplikační cívku.

Střední hodnota mag. pole při programu č.1 je 2658 µTesla.

Jedna z příčin, kdyby nešel přístroj spustit je, že na výstupním konektoru je kapacita.

Naměřené pulsy na bázi T1 – u všech měření připojený aplikátor.
Na výstupu připojený ker. kondenzátor 68n.
C4 není zapojen. Proudová ochrana vypíná při zapnutí - nejde spustit.
Na výstupu připojený ker. kondenzátor 68n.
C4 zapojený do báze T1. Proudová ochrana vypíná při zkratu, nebo při proudu > 1,07A který prochází aplikační cívkou.
Při zapnutí přístroje sepne T2. Pokud je na výstupu kapacita, kondenzátor je vybitý a v prvním okamžiku
se chová jako zkrat. To způsobí krátký proudový puls délky 1,8µs, který vyvolá přerušení a přístroj nejde spustit. Zapojením C4 do báze T1 se odstraní nechtěné vypínání přístroje.




Na obr. vlevo je naměřený úbytek napětí na rezistoru R7 při zapnutí přístroje.
C4 není zapojený. Na výstupu je kapacita 68n.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Plošný spoj
Jednostranný PCB 1.5mm, 35um. Povrchová úprava -
pájitelný lak kester 186 bezoplachový
+ vrtání + frézování
Osazený modul
Stavebnice modulu PMS - 12



--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Návrat na obsah