Diplomityössä selvitettiin alaraajojen venytysluudutuslaitteen voimanlähteen vaatimukset keskittyen tarvittavaan voimantuottoon, jonka arvoksi saatiin 800 - 2000 N. Voimanlähteen vaatimusmäärittelyn jälkeen selvitettiin, voidaanko vaatimukset täyttää käyttäen magnetostriktiivista materiaalia. Tämä selvitys tehtiin kirjallisuuskatsauksen avulla sekä suunnittelemalla magnetostriktiivisen materiaalin karakterisointiin sopiva laitteisto ja suorittamalla materiaalin karakterisointi käyttäen tätä laitteistoa. Karakterisoinnista saatiin tuloksena tarvittava kenttä, jotta materiaalia voitaisiin käyttää venytysluudutuslaitteen voimanlähteenä. Vaadittavaksi kentäksi saatiin 100 - 200 mT. Käyttäen tätä kentän arvoa suunniteltiin materiaalin käytön venytysluudutuslaitteen voimanlähteen hoitokäytössä mahdollistava magneettikela. Kelan suunnittelun jälkeen suunniteltiin sen tehonsyöttö sekä tehonsyötön ohjaus. Tehonsyöttö toteutettiin käyttäen kaupallisia virtalähteitä ja ohjaus käyttäen mikrokontrolleria. Tämän lisäksi diplomityössä esitellään tehonsyötön toteutus käyttäen akustoa ja kondensaattoreja, jotka mahdollistavat suuremman virran syöttämisen magneettikelalle ja täten suuremman magneettivuontiheyden. Kotihoitolaitteen suunnittelun jälkeen siitä saatava magneettivuontiheys mitattiin. Tehonsyötön rajoitteista johtuen kotihoitolaitteen magneetti-vuontiheys jäi noin 110 milliteslaan. Diplomityön tuloksena saatiin, että halkaisijaltaan noin 7 millimetrin Terfenol-D elementillä, jonka pituus on 120 millimetriä, pystytään täyttämään hoidon vaatimukset. Tällöin käytettäessä 100 - 110 milliteslan kenttää venymä tosin jää noin 100 mikrometriin, mikä tekee venytysluudutuslaitteen koneiston suunnittelun haasteelliseksi. Koti-hoitolaitteen tehonsyötön toteuttaminen akustolla tai kondensaattoreilla mahdollistaa 200 mT:n vuontiheyden saavuttamisen, mikä nostaa saatavan venymän noin 150 mikrometriin.
展开▼
