一种基于体内植入式芯片的微型三维电感的制作方法

1.本发明涉及三维电感领域，尤其涉及一种基于体内植入式芯片的微型三维电感。


背景技术：

2.目前学术界有基于无线内窥胶囊的三维电感相关研究，旨在让内窥镜摆脱电池，能够在体内以任意姿态接收体外的无线供电能量，但都停留在学术研究层面，目前均没有真正得到实际应用。现有的电感体积大，无法满足体内植入式芯片场景且效率低，不同维度线圈接收的能量会产生抵消，同时，为了满足内窥胶囊在体内以任意姿态工作时，均有至少2个维度的线圈与体外无线供电磁场的法向呈正向角度，以此带来正向电流。然而，如此设计难以避免剩下那个维度的线圈与体外无线供电磁场的法向呈反向角度，这样该线圈产生的电流将会和正向两个线圈产生的电流相抵消，导致电感的整体效率偏低。
3.因此，本发明基于内窥胶囊设计的三维电感，采用骨架和小尺寸磁芯的设计方案，缩小三维电感线圈的整体尺寸，使其尺寸普遍在厘米尺度，而体内植入式芯片的尺寸在1mm级别，同时，采取各维度线圈加权设计方法，解决了线圈电流相互抵消的问题，改善了其在体内工作效率。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种基于体内植入式芯片的微型三维电感，可以解决无法根据植入体内的微型三维电感的位置对外部磁场传感单元的磁通量输入位置进行调节，以使微型三维电感的工作效率符合标准的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种基于体内植入式芯片的微型三维电感，包括：
6.微型三维电感单元，包括骨架，所述骨架包括用于置入磁芯的通孔以及缠绕线圈的外骨架，所述外骨架包括用于横向绕线的第一外骨架、用于竖向绕线的第二外骨架以及用于纵向绕线的第三外骨架；
7.外部磁场传感单元，其用于向微型三维电感单元提供磁通量；
8.控制单元，其与所述微型三维电感单元与所述外部磁场传感单元相连接，用于根据所述微型三维电感单元的工作效率对外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，以使微型三维电感单元的工作效率符合预设标准。
9.进一步地，所述控制单元根据植入式芯片的反馈的数据量s与预设数据量s0相比较，判定是否对所述微型三维电感单元根据进行充电，其中，
10.当s＞s0，所述控制装置判定不需要对所述微型三维电感单元充电；
11.当s≤s0，所述控制装置判定启动外部磁场传感单元对所述微型三维电感单元充电。
12.进一步地，所述控制单元设置有自学习模块，所述自学习模块根据植入式芯片应用领域获取微型三维电感单元工作效率标准值，其中，控制单元预设第一应用领域a1、第二应用领域a2
···
第n应用领域an，控制单元预设微型三维电感单元工作效率a，设定第一
预设工作效率标准值a1、第二预设工作效率标准值a2
···
第n预设工作效率标准值an，自学习模块根据当前植入式芯片应用领域ai选取第i预设工作效率标准值ai为当前应用于植入式芯片的微型三维电感单元工作效率标准值。
13.进一步地，所述自学习模块根据获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值ai与预设工作效率标准值a0相比较，对各外骨架的线圈匝数进行调节，其中，
14.当ai≤a0，所述自学习模块降低各外骨架线圈匝数zp至zp1，设定zp1＝zp
×
(1-(a0-ai)/a0)；
15.当ai＞a0，所述自学习模块提高各外骨架线圈匝数zp至zp2,设定zp2＝zp
×
(1 (ai-a0-)/a0)；
16.其中，所述自学习模块预设第一外骨架线圈匝数z1、第二外骨架线圈匝数z2、第三外骨架线圈匝数z3，其中，p＝1,2,3。
17.进一步地，所述控制单元设置各外骨架线圈权值kp，设定kp＝m/m0
×
(zpk/zp0),其中,m为用于向各外骨架缠绕的电感线圈单个线圈的横截面积,m0为单个线圈的横截面积标准值，zpk为各外骨架线圈匝数，zp0为各外骨架线圈匝数标准值，k＝1,2。
18.进一步地，所述控制单元根据各外骨架线圈权值kp，与所述外磁场传感单元和各外骨架线圈法向所成的夹角αp，获取当前微型三维电感单元实际工作效率e，设定e＝∑kp
×
cosαp，控制单元根据获取的当前微型三维电感单元实际工作效率e与获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值ai相比较，对控制单元判定对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，其中，
19.当e≤ai
‑△
e，所述控制单元判定当前微型三维电感单元实际工作效率不符合预设标准，控制单元判定对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节；
20.当ai
‑△
e＜e＜ai
△
e，所述控制单元判定当前微型三维电感单元实际工作效率符合预设标准，控制单元不对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节；
21.当e≥ai
△
e，所述控制单元判定当前微型三维电感单元实际工作效率不符合预设标准，控制单元判定对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节；
22.其中，
△
e为所述控制单元预设误差参数，控制单元预设外磁场传感单元与各外骨架线圈法向所成的夹角α，设定外磁场传感单元与第一外骨架线圈法向所成的夹角α1、外磁场传感单元与第二外骨架线圈法向所成的夹角α2、外磁场传感单元与第三外骨架线圈法向所成的夹角α3。
23.进一步地，所述控制单元预设线圈匝数mj，控制单元根据获取的各骨架线圈匝数zpk与预设线圈匝数相比较，获取各外骨架线圈匝数调节参数，其中，
24.当zpk≤mj1，所述控制单元选取第一预设线圈匝数调节参数t1为第p外骨架线圈匝数调节参数；
25.当mj1＜zpk＜mj2，所述控制单元选取第二预设线圈匝数调节参数t2为第p外骨架线圈匝数调节参数；
26.当zpk≥mj2，所述控制单元选取第三预设线圈匝数调节参数t3为第p外骨架线圈匝数调节参数；
27.其中，所述控制单元预设线圈匝数mj，设定第一预设线圈匝数mj1，第二预设线圈匝数mj2，控制单元预设线圈匝数调节参数t，设定第一预设线圈匝数调节参数t1、第二预设
线圈匝数调节参数t2、第三预设线圈匝数调节参数t3,k＝1,2。
28.进一步地，所述外部磁场传感单元包括用于向所述微型三维电感单元提供磁通量的磁场传感器以及用于控制磁场传感器与各方向的角度调节机构，所述角度调节机构包括与用于调节所述磁场传感器横向输入角度的第一角度调节器、用于调节所述磁场传感器纵向输入角度的第二角度调节器以及用于调节所述磁场传感器竖向输入角度的第三角度调节器，其中，所述第二角度调节器与所述磁场传感器相连接，当所述控制单元获取的当前微型三维电感单元实际工作效率小于当前微型三维电感单元工作效率标准值时，所述控制单元判定对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节时，控制单元根据获取微型三维电感单元的实际工作效率与工作效率低标准参数相比较，控制单元对外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角进行调节，其中，
29.当e≤aid1，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp缩小至αp1,设定αp1＝αp
×
(1-2
×
tr
×
(aid1-e)2/aid1)；
30.当aid1＜e＜aid2，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp缩小至αp2,设定αp2＝αp
×
(1-2
×
tr
×
(aid2-e)
×
(aid1-e)/(aid1
×
aid2))；
31.当e≥aid2，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp缩小至αp3,设定αp3＝αp
×
(1-tr
×
(e-aid2)/aid2)；
32.其中，所述控制单元设置工作效率低标准参数aid，设定第一预设工作效率低标准参数aid1、第二预设工作效率低标准参数aid2，tr为线圈匝数调节参数，r＝1,2,3。
33.进一步地，当所述控制单元获取的当前微型三维电感单元实际工作效率大于当前微型三维电感单元工作效率标准值，所述控制单元判定对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节时，控制单元根据获取微型三维电感单元的实际工作效率与预设工作效率高标准参数相比较，控制单元对外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角进行调节，其中，
34.当e≤aig1，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp提高至αp4,设定αp4＝αp
×
(1 tr
×
(aig1-e)/aig1)；
35.当aig1＜e＜aig2，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp提高至αp2,设定αp5＝αp
×
(1 2
×
tr
×
(aig2-e)
×
(e-aig1)/(aig1
×
aig2))；
36.当e≥aig2，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp提高至αp6,设定αp6＝αp
×
(1 2
×
tr
×
(e-aig2)2/aig2)；
37.其中，所述控制单元设置设置工作效率高标准参数aig，设定第一预设工作效率高标准参数aig1、第二预设工作效率高标准参数aig2。
38.进一步地，所述第一角度调节器包括用于控制第一齿轮转动角度的第一电机，所述第二角度调节器包括用于控制第二齿轮转动角度的第二电机，所述第三角度调节器包括用于控制第三齿轮转动角度的第三电机，所述控制单元预设外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角标准值αp0，控制单元根据调节后的外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αpq与预设外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角标准值相比较，对控制各角度调节器的电机动力参数进行调节，其中，
39.当αpq≥αp0，所述控制单元将第p电机的动力参数fp提高至fp1，设定fp1＝fp
×
(1 (αpq-α0)/α0)；
40.当αpq＜αp0，所述控制单元将第p电机的动力参数fp降低至fp2，设定fp2＝fp
×
(1-(α0-αpq)/α0)；
41.其中，q＝1,2,3,4,5,6。
42.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，三维电感的性能是由每一个维度的电感在磁场内的性能共同构成的，其性能正比于外部磁场穿过电感线圈的磁通总量，方向以线圈法向和外部磁场方向的夹角决定。因此，三维电感在任意姿态下(某一线圈法向与外部磁场方向平行的情况除外)都会有两个线圈与外部磁场呈现正向角度，第三个线圈必定与外部磁场呈现反向角度。由于线圈性能正比于外部磁场穿过电感线圈的磁通总量，所以会受到两方面因素影响：线圈面积大小以及线圈法向与磁场的角度大小。线圈面积越大，线圈法向与磁场的角度越小，线圈性能越好，工作效率越高。其呈现的效果是将第一外骨架线圈和第二外骨架线圈的面积扩大，线圈匝数增多，第三外骨架线圈则以开关电路的形式接入芯片，这样植入式芯片在实际植入后，由于其位置几乎不会发生变化，因此可以通过调节外界磁场方向的方式，让植入体内的第一外骨架线圈和第二外骨架线圈获得最大的磁通量，从而大大改善整个三维电感在生物体内的工作效率。本发明设置有控制单元，用于根据所述微型三维电感单元的工作效率对外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，以使微型三维电感单元的工作效率符合预设标准。
43.尤其，本发明根据植入式芯片的应用领域预设不同应用领域工作效率标准值，通过当前植入式芯片应用领域获取微型三维电感单元工作效率标准值，自学习模块根据获取的微型三维电感单元工作效率标准值与预设工作效率标准值相比较，获取各外骨架线圈的匝数，其中，若自学习模块获取的微型三维电感单元工作效率小于等于预设标准值，说明当前微型三维电感单元所需的工作效率低于预设标准值，自学习模块通过降低各外骨架线圈匝数，以降低当前微型三维电感单元的工作效率，若自学习模块获取的微型三维电感单元工作效率大于预设标准值，自学习模块通过提高各外骨架线圈匝数进一步地提高微型三维电感单元工作效率。
44.尤其，本发明将单个线圈横截面积与线圈匝数的乘积设为各外骨架线圈权值，控制单元根据各个外骨架线圈权值与外磁场传感单元和各外骨架线圈法向所成的夹角的乘积的和设为当前微型三维电感单元的实际工作效率，控制单元根据获取的当前微型三维电感单元实际工作效率与获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值相比较，判定当前微型三维电感单元的工作效率是否符合标准，其中，若微型三维电感单元实际工作效率小于等于获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值与误差值的差，说明当前微型三维电感单元实际工作效率较低，其实际工作效率低将影响植入式芯片的使用，控制单元通过对外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，以提高当前微型三维电感单元的实际工作效率，若微型三维带你杆单元实际工作效率在获取当前微型三维电感单元工作效率标准值及其误差值之间，说明当前微型三维电感单元实际工作效率符合预设标准，控制单元不对各部件进行调节，若微型三维电感单元实际工作效率大于等于获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值与误差值的和，说明当前微型三维电感单元实际工作效率较高，其实际工作效率过高将影响植入式芯片的使用，例如实际工作效率高会导致微型三维电感单元过热、影响其属性等参数，控制单元通过对外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，以降低当前微型三维电感单元的实际工作效率。
45.尤其，本发明控制单元将预设线圈匝数划分为明确的两个标准，控制装置根据当前各骨架线圈匝数与预设线圈匝数相比较，获取各外骨架线圈匝数调节参数，其中，若当前外骨架线圈匝数小于等于第一预设线圈匝数，说明当前外骨架的线圈匝数较小，控制单元选取较小的线圈匝数调节参数作为当前外骨架线圈匝数调节参数，若当前外骨架线圈匝数在第一预设线圈匝数和第二预设线圈匝数，说明当前外骨架的线圈匝数较为平均，控制单元选取中间值的线圈匝数调节参数作为当前外骨架线圈匝数调节参数，若当前外骨架线圈匝数大于等于第二预设线圈匝数，说明当前外骨架的线圈匝数较大，控制单元选取较大的线圈匝数调节参数作为当前外骨架线圈匝数调节参数，以使线圈匝数数量的变化与微型三维电感单元的实际工作效率和角度调节的范围更为准确。
46.尤其，本发明外部磁场传感单元设置有角度调节机构，角度调节机构对磁场传感器纵向、横向、竖向的磁通量输入角度进行调节，其中，当控制单元判定对外部磁场传感单元的磁通量输入角度进行调节时，控制单元获取的微型三维电感单元的实际工作效率小于工作效率标准值，控制单元将当前微型三维电器单元实际工作效率与预设工作效率低标准参数相比较，对外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角进行调节，其中，若当前微型三维电器单元实际工作效率小于等于第一预设工作效率低标准参数，说明当前微型三维电感单元的工作效率过低，控制单元大幅度的缩小外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以大幅度的提高微型三维电器单元的实际工作效率，若当前微型三维电器单元实际工作效率在第一预设工作效率低标准参数和第二预设工作效率低标准参数之间，说明当前微型三维电感单元的工作效率较低，控制单元一定幅度的缩小外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以进一步的提高微型三维电器单元的实际工作效率，若当前微型三维电器单元实际工作效率大于等于第二预设工作效率低标准参数，说明当前微型三维电感单元的工作效率偏低，控制单元小幅度的缩小外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以小幅度的提高微型三维电器单元的实际工作效率，本发明通过设置线圈匝数调节参数用以准确的获取当前所述夹角的调节量，避免因线圈匝数的数量影响实际工作效率的评价。
47.尤其，本发明控制单元将预设的工作效率高标准参数划分为明确的两个标准，当控制单元判定对外部磁场传感单元的磁通量输入角度进行调节时，控制单元获取的微型三维电感单元的实际工作效率大于工作效率标准值，控制单元将当前微型三维电器单元实际工作效率与预设工作效率高标准参数相比较，对外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角进行调节，其中，若当前微型三维电器单元实际工作效率小于等于第一预设工作效率高标准参数，说明当前微型三维电感单元的工作效率略高，控制单元小幅度的扩大外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以小幅度的降低微型三维电器单元的实际工作效率，若当前微型三维电器单元实际工作效率在第一预设工作效率高标准参数和第二预设工作效率高标准参数之间，说明当前微型三维电感单元的工作效率较高，控制单元一定幅度的扩大外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以进一步的降低微型三维电器单元的实际工作效率，若当前微型三维电器单元实际工作效率大于等于第二预设工作效率高标准参数，说明当前微型三维电感单元的工作效率过大，控制单元大幅度的扩大外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以大幅度的降低微型三维电器单元的实际工作效率，本发明通过设置线圈匝数调节参数用以准确的获取当前所述夹角的调节量，避免因线圈匝数的数量影响实际工作效率的评价。
48.尤其，本发明通过各角度调节器中的电机对各角度调节器的角度进行调节，以使各角度符合控制单元获取的调节后的外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角，其中，若控制单元获取调节后的外磁场传感单元和各外骨架线圈法向所成的夹角大于等于预设外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角标准值，控制单元判定提高控制该角度调节器的电机动力参数，若控制单元获取调节后的外磁场传感单元和各外骨架线圈法向所成的夹角小于预设外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角标准值，控制单元判定降低控制该角度调节器的电机动力参数。
附图说明
49.图1为发明基于体内植入式芯片的微型三维电感结构示意图；
50.图2为发明实施例骨架结构示意图；
51.图3为发明另一实施例微型三维电感结构示意图；
52.图4为发明实施例外部磁场传感单元结构示意图。
具体实施方式
53.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
54.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
55.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
56.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.请参阅图1所示，其为本发明实施例基于体内植入式芯片的微型三维电感结构示意图，请参阅图2所示，其为本发明实施例骨架结构示意图，其中，所述植入式芯片的微型三维电感，包括，微型三维电感单元1，包括骨架，所述骨架包括用于置入磁芯的通孔11以及缠绕线圈的外骨架，所述外骨架包括用于横向绕线的第一外骨架13、用于竖向绕线的第二外骨架14以及用于纵向绕线的第三外骨架12；
58.外部磁场传感单元2，其用于向微型三维电感单元提供磁通量；
59.控制单元，其与所述微型三维电感单元与所述外部磁场传感单元相连接，用于根据所述微型三维电感单元的工作效率对外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，以使微型三维电感单元的工作效率符合预设标准。
60.具体而言，本发明实施例骨架材料为塑料等非导电、非导磁材料，其中，用于插入磁芯的通孔，该开孔直径略大于磁芯的直径，以方便磁芯的插入安装，第一外骨架的拐角处
增加倒角，第二外骨架绕线的骨架尺寸大于等于第一个绕线位置线圈宽度的两倍，第三外骨架最外层可绕制第三个线圈，其法线方向与骨架径向相同。
61.请参阅图3所示，其为本发明另一实施例微型三维电感结构示意图，其中，本发明实施例以所述微型三维电感单元的其中一点为原点，以所述第一外骨架缠绕的横向线圈缠绕方向为x轴、以第二外骨架缠绕的竖向线圈缠绕方向为y轴，以第三外骨架缠绕的纵向线圈缠绕方向为z轴。
62.所述控制单元根据植入式芯片的反馈的数据量s与预设数据量s0相比较，判定是否对所述微型三维电感单元根据进行充电，其中，
63.当s＞s0，所述控制装置判定不需要对所述微型三维电感单元充电；
64.当s≤s0，所述控制装置判定启动外部磁场传感单元对所述微型三维电感单元充电。
65.具体而言，本发明实施例不对植入式芯片反馈的数据量及控制单元设置的预设数据量进行限定，其需要根据植入式芯片的应用领域进行设定，其中，本发明实施例提供一种优选的实施方案，若植入式芯片应用于无线内窥胶囊，其反馈的数据量为无线内窥胶囊反馈的图像清晰度，控制单元根据内窥胶囊的获取的清晰图像的图像清晰度设为该数据量标准值，若植入式芯片应用于定位功能，其反馈的数据量为定位信号量，控制单元根据能够准确获取定位的信号量为其预设数据量，若植入式芯片应用于生命体征的调控，其反馈的数据量可以是生命体征的变化率，如，血液流动速率、血压值、心脏跳动速率等，控制单元预设的数据量为正常生命体征的血液流动速率、血压值、心脏跳动速率。
66.所述控制单元设置有自学习模块，所述自学习模块根据植入式芯片应用领域获取微型三维电感单元工作效率标准值，其中，控制单元预设第一应用领域a1、第二应用领域a2
···
第n应用领域an，控制单元预设微型三维电感单元工作效率a，设定第一预设工作效率标准值a1、第二预设工作效率标准值a2
···
第n预设工作效率标准值an，自学习模块根据当前植入式芯片应用领域ai选取第i预设工作效率标准值ai为当前应用于植入式芯片的微型三维电感单元工作效率标准值。
67.所述自学习模块根据获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值ai与预设工作效率标准值a0相比较，对各外骨架的线圈匝数进行调节，其中，
68.当ai≤a0，所述自学习模块降低各外骨架线圈匝数zp至zp1，设定zp1＝zp
×
(1-(a0-ai)/a0)；
69.当ai＞a0，所述自学习模块提高各外骨架线圈匝数zp至zp2,设定zp2＝zp
×
(1 (ai-a0-)/a0)；
70.其中，所述自学习模块预设第一外骨架线圈匝数z1、第二外骨架线圈匝数z2、第三外骨架线圈匝数z3，其中，p＝1,2,3。
71.具体而言，本发明根据植入式芯片的应用领域预设不同应用领域工作效率标准值，通过当前植入式芯片应用领域获取微型三维电感单元工作效率标准值，自学习模块根据获取的微型三维电感单元工作效率标准值与预设工作效率标准值相比较，获取各外骨架线圈的匝数，其中，若自学习模块获取的微型三维电感单元工作效率小于等于预设标准值，说明当前微型三维电感单元所需的工作效率低于预设标准值，自学习模块通过降低各外骨架线圈匝数，以降低当前微型三维电感单元的工作效率，若自学习模块获取的微型三维电
感单元工作效率大于预设标准值，自学习模块通过提高各外骨架线圈匝数进一步地提高微型三维电感单元工作效率。
72.所述控制单元设置各外骨架线圈权值kp，设定kp＝m/m0
×
(zpk/zp0),其中,m为用于向各外骨架缠绕的电感线圈单个线圈的横截面积,m0为单个线圈的横截面积标准值，zpk为各外骨架线圈匝数，zp0为各外骨架线圈匝数标准值，k＝1,2。
73.所述控制单元根据各外骨架线圈权值kp，与所述外磁场传感单元和各外骨架线圈法向所成的夹角αp，获取当前微型三维电感单元实际工作效率e，设定e＝∑kp
×
cosαp，控制单元根据获取的当前微型三维电感单元实际工作效率e与获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值ai相比较，对控制单元判定对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，其中，
74.当e≤ai
‑△
e，所述控制单元判定当前微型三维电感单元实际工作效率不符合预设标准，控制单元判定对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节；
75.当ai
‑△
e＜e＜ai
△
e，所述控制单元判定当前微型三维电感单元实际工作效率符合预设标准，控制单元不对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节；
76.当e≥ai
△
e，所述控制单元判定当前微型三维电感单元实际工作效率不符合预设标准，控制单元判定对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节；
77.其中，
△
e为所述控制单元预设误差参数，控制单元预设外磁场传感单元与各外骨架线圈法向所成的夹角α，设定外磁场传感单元与第一外骨架线圈法向所成的夹角α1、外磁场传感单元与第二外骨架线圈法向所成的夹角α2、外磁场传感单元与第三外骨架线圈法向所成的夹角α3。
78.具体而言，本发明将单个线圈横截面积与线圈匝数的乘积设为各外骨架线圈权值，控制单元根据各个外骨架线圈权值与外磁场传感单元和各外骨架线圈法向所成的夹角的乘积的和设为当前微型三维电感单元的实际工作效率，控制单元根据获取的当前微型三维电感单元实际工作效率与获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值相比较，判定当前微型三维电感单元的工作效率是否符合标准，其中，若微型三维电感单元实际工作效率小于等于获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值与误差值的差，说明当前微型三维电感单元实际工作效率较低，其实际工作效率低将影响植入式芯片的使用，控制单元通过对外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，以提高当前微型三维电感单元的实际工作效率，若微型三维电感单元实际工作效率在获取当前微型三维电感单元工作效率标准值及其误差值之间，说明当前微型三维电感单元实际工作效率符合预设标准，控制单元不对各部件进行调节，若微型三维电感单元实际工作效率大于等于获取的当前微型三维电感单元工作效率标准值与误差值的和，说明当前微型三维电感单元实际工作效率较高，其实际工作效率过高将影响植入式芯片的使用，例如实际工作效率高会导致微型三维电感单元过热、影响其属性等参数，控制单元通过对外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节，以降低当前微型三维电感单元的实际工作效率。
79.请参阅图1所示，具体而言，本发明实施例中所述外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角α为外磁场传感单元与各骨架线圈法向所成的锐角为该夹角。
80.所述控制单元预设线圈匝数mj，控制单元根据获取的各骨架线圈匝数zpk与预设线圈匝数相比较，获取各外骨架线圈匝数调节参数，其中，
81.当zpk≤mj1，所述控制单元选取第一预设线圈匝数调节参数t1为第p外骨架线圈匝数调节参数；
82.当mj1＜zpk＜mj2，所述控制单元选取第二预设线圈匝数调节参数t2为第p外骨架线圈匝数调节参数；
83.当zpk≥mj2，所述控制单元选取第三预设线圈匝数调节参数t3为第p外骨架线圈匝数调节参数；
84.其中，所述控制单元预设线圈匝数mj，设定第一预设线圈匝数mj1，第二预设线圈匝数mj2，控制单元预设线圈匝数调节参数t，设定第一预设线圈匝数调节参数t1、第二预设线圈匝数调节参数t2、第三预设线圈匝数调节参数t3,k＝1,2。
85.具体而言，本发明控制单元将预设线圈匝数划分为明确的两个标准，控制装置根据当前各骨架线圈匝数与预设线圈匝数相比较，获取各外骨架线圈匝数调节参数，其中，若当前外骨架线圈匝数小于等于第一预设线圈匝数，说明当前外骨架的线圈匝数较小，控制单元选取较小的线圈匝数调节参数作为当前外骨架线圈匝数调节参数，若当前外骨架线圈匝数在第一预设线圈匝数和第二预设线圈匝数，说明当前外骨架的线圈匝数较为平均，控制单元选取中间值的线圈匝数调节参数作为当前外骨架线圈匝数调节参数，若当前外骨架线圈匝数大于等于第二预设线圈匝数，说明当前外骨架的线圈匝数较大，控制单元选取较大的线圈匝数调节参数作为当前外骨架线圈匝数调节参数，以使线圈匝数数量的变化与微型三维电感单元的实际工作效率和角度调节的范围更为准确。
86.请参阅图4所示，其为本发明实施例外部磁场传感单元结构示意图，包括，所述外部磁场传感单元包括用于向所述微型三维电感单元提供磁通量的磁场传感器25以及用于控制磁场传感器与各方向的角度调节机构，所述角度调节机构包括与用于调节所述磁场传感器横向输入角度的第一角度调节器、用于调节所述磁场传感器纵向输入角度的第二角度调节器以及用于调节所述磁场传感器竖向输入角度的第三角度调节器，所述第一角度调节器包括用于控制第一齿轮23转动角度的第一电机22，所述第二角度调节器包括用于控制第二齿轮24转动角度的第二电机26，所述第三角度调节器包括用于控制第三齿轮21转动角度的第三电机27。
87.所述外部磁场传感单元包括用于向所述微型三维电感单元提供磁通量的磁场传感器以及用于控制磁场传感器与各方向的角度调节机构，所述角度调节机构包括与用于调节所述磁场传感器横向输入角度的第一角度调节器、用于调节所述磁场传感器纵向输入角度的第二角度调节器以及用于调节所述磁场传感器竖向输入角度的第三角度调节器，其中，所述第二角度调节器与所述磁场传感器相连接，当所述控制单元获取的当前微型三维电感单元实际工作效率小于当前微型三维电感单元工作效率标准值时，所述控制单元判定对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节时，控制单元根据获取微型三维电感单元的实际工作效率与工作效率低标准参数相比较，控制单元对外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角进行调节，其中，
88.当e≤aid1，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp缩小至αp1,设定αp1＝αp
×
(1-2
×
tr
×
(aid1-e)2/aid1)；
89.当aid1＜e＜aid2，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp缩小至αp2,设定αp2＝αp
×
(1-2
×
tr
×
(aid2-e)
×
(aid1-e)/(aid1
×
aid2))；
90.当e≥aid2，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp缩小至αp3,设定αp3＝αp
×
(1-tr
×
(e-aid2)/aid2)；
91.其中，所述控制单元设置工作效率低标准参数aid，设定第一预设工作效率低标准参数aid1、第二预设工作效率低标准参数aid2，tr为线圈匝数调节参数，r＝1,2,3。
92.具体而言，本发明外部磁场传感单元设置有角度调节机构，角度调节机构对磁场传感器纵向、横向、竖向的磁通量输入角度进行调节，其中，当控制单元判定对外部磁场传感单元的磁通量输入角度进行调节时，控制单元获取的微型三维电感单元的实际工作效率小于工作效率标准值，控制单元将当前微型三维电器单元实际工作效率与预设工作效率低标准参数相比较，对外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角进行调节，其中，若当前微型三维电器单元实际工作效率小于等于第一预设工作效率低标准参数，说明当前微型三维电感单元的工作效率过低，控制单元大幅度的缩小外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以大幅度的提高微型三维电器单元的实际工作效率，若当前微型三维电器单元实际工作效率在第一预设工作效率低标准参数和第二预设工作效率低标准参数之间，说明当前微型三维电感单元的工作效率较低，控制单元一定幅度的缩小外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以进一步的提高微型三维电器单元的实际工作效率，若当前微型三维电器单元实际工作效率大于等于第二预设工作效率低标准参数，说明当前微型三维电感单元的工作效率偏低，控制单元小幅度的缩小外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以小幅度的提高微型三维电器单元的实际工作效率，本发明通过设置线圈匝数调节参数用以准确的获取当前所述夹角的调节量，避免因线圈匝数的数量影响实际工作效率的评价。
93.其中，当所述控制单元获取的当前微型三维电感单元实际工作效率大于当前微型三维电感单元工作效率标准值，所述控制单元判定对所述外部磁场传感单元的磁场输入角度进行调节时，控制单元根据获取微型三维电感单元的实际工作效率与预设工作效率高标准参数相比较，控制单元对外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角进行调节，其中，
94.当e≤aig1，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp提高至αp4,设定αp4＝αp
×
(1 tr
×
(aig1-e)/aig1)；
95.当aig1＜e＜aig2，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp提高至αp2,设定αp5＝αp
×
(1 2
×
tr
×
(aig2-e)
×
(e-aig1)/(aig1
×
aig2))；
96.当e≥aig2，所述控制单元将外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αp提高至αp6,设定αp6＝αp
×
(1 2
×
tr
×
(e-aig2)2/aig2)；
97.其中，所述控制单元设置设置工作效率高标准参数aig，设定第一预设工作效率高标准参数aig1、第二预设工作效率高标准参数aig2。
98.具体而言，本发明控制单元将预设的工作效率高标准参数划分为明确的两个标准，当控制单元判定对外部磁场传感单元的磁通量输入角度进行调节时，控制单元获取的微型三维电感单元的实际工作效率大于工作效率标准值，控制单元将当前微型三维电器单元实际工作效率与预设工作效率高标准参数相比较，对外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角进行调节，其中，若当前微型三维电器单元实际工作效率小于等于第一预设工作效率高标准参数，说明当前微型三维电感单元的工作效率略高，控制单元小幅度的扩大外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以小幅度的降低微型三维电器单元的实际工作效率，若当前微型三维电器单元实际工作效率在第一预设工作效率高标准参数和第二
预设工作效率高标准参数之间，说明当前微型三维电感单元的工作效率较高，控制单元一定幅度的扩大外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以进一步的降低微型三维电器单元的实际工作效率，若当前微型三维电器单元实际工作效率大于等于第二预设工作效率高标准参数，说明当前微型三维电感单元的工作效率过大，控制单元大幅度的扩大外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角以大幅度的降低微型三维电器单元的实际工作效率，本发明通过设置线圈匝数调节参数用以准确的获取当前所述夹角的调节量，避免因线圈匝数的数量影响实际工作效率的评价。
99.其中，所述第一角度调节器包括用于控制第一齿轮转动角度的第一电机，所述第二角度调节器包括用于控制第二齿轮转动角度的第二电机，所述第三角度调节器包括用于控制第三齿轮转动角度的第三电机，所述控制单元预设外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角标准值αp0，控制单元根据调节后的外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角αpq与预设外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角标准值相比较，对控制各角度调节器的电机动力参数进行调节，其中，
100.当αpq≥αp0，所述控制单元将第p电机的动力参数fp提高至fp1，设定fp1＝fp
×
(1 (αpq-α0)/α0)；
101.当αpq＜αp0，所述控制单元将第p电机的动力参数fp降低至fp2，设定fp2＝fp
×
(1-(α0-αpq)/α0)；
102.其中，q＝1,2,3,4,5,6。
103.具体而言，本发明通过各角度调节器中的电机对各角度调节器的角度进行调节，以使各角度符合控制单元获取的调节后的外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角，其中，若控制单元获取调节后的外磁场传感单元和各外骨架线圈法向所成的夹角大于等于预设外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角标准值，控制单元判定提高控制该角度调节器的电机动力参数，若控制单元获取调节后的外磁场传感单元和各外骨架线圈法向所成的夹角小于预设外磁场传感单元和各骨架线圈法向所成的夹角标准值，控制单元判定降低控制该角度调节器的电机动力参数。
104.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。