發(fā)布時間：2022-01-22 06:31

　　隨著微機電系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用的范圍也越來越廣,其中就包括體內(nèi)醫(yī)療微機電系統(tǒng),對于實現(xiàn)無創(chuàng)或微創(chuàng)具有很大的意義。體內(nèi)微機電系統(tǒng)一般由微型電池供能,存在供能時間短和安全性等問題,而無線能量傳輸技術(shù)可以克服以上缺點,為體內(nèi)微機電系統(tǒng)提供更好的能量供給方法。本文在課題組和查閱大量國內(nèi)外有關(guān)無線能量傳輸技術(shù)的研究成果的基礎(chǔ)上,探討了無線能量傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),設(shè)計出三維無線能量傳輸系統(tǒng),并進行了仿真和實驗分析。本論文主要完成了以下內(nèi)容:1.分析了體內(nèi)微機電系統(tǒng)的三維無線能量傳輸裝置的原理,并在此基礎(chǔ)上進行了三維無線能量傳輸裝置的設(shè)計。詳細介紹了基于感應(yīng)電能傳輸?shù)娜S無線能量傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理;探討了各部分結(jié)構(gòu)的功能并進行了具體結(jié)構(gòu)設(shè)計。2.對三維無線能量傳輸系統(tǒng)傳輸性能進行了仿真和實驗分析。利用有限元仿真軟件Maxwell對整個三維無線能量傳輸系統(tǒng)進行了仿真和分析,研究了系統(tǒng)的初次級線圈相對位置、初次級線圈的鐵芯和工作頻率對系統(tǒng)耦合性能的影響。3.在體內(nèi)微機電系統(tǒng)實際應(yīng)用分析的基礎(chǔ)上,進行了次級線圈的整流穩(wěn)壓電路設(shè)計,選擇了合適的電路元件,并進行實驗測試。實驗測試結(jié)果表明該系統(tǒng)可以成功輸出... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

非接觸式電能傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

其中，以心臟起搏器、心臟自動除顫器、人工成熟，在臨床醫(yī)學(xué)中應(yīng)用較多。目前，此類設(shè)備一般采用壽命取決于電池的壽命，而電池的壽命又與患者對起賴程度越高，起搏器工作越頻繁，電池消耗就越快，起耗完之前必須再次進行外科手術(shù)，取出舊電池，裝入新成新創(chuàng)傷，增加了病人的痛苦。如果電池更換不及時，善電池供電的種種弊端，以電磁耦合原理為基礎(chǔ)的無線電子設(shè)備，其中一些歐美國家及日本、以色列等在該項紀九十年代后期，美國科研人員研究了人工心臟的體韓國和日本等國家也對人工心臟的無線供能開展了很 T., Kentaro W.等[14]對人工心臟的信號傳遞與無線供能進和環(huán)境磁場噪聲給信號傳遞造成的干擾，提出了減輕干方案如圖 1-1 所示[14]。

圖 1-2 人頭模型無線能量傳輸實驗平臺[16]Fig. 1-2 A witricity prototype platform using a human head phantom[16衛(wèi)生組織報道，在 1997 年有超過八百萬病人因色素性視網(wǎng)膜炎病人的感光細胞功能退化，導(dǎo)致視力下降，甚至失明。研究發(fā)現(xiàn)在失明長達幾年以后有約 30%的視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞依然能正常工作網(wǎng)膜神經(jīng)元可以引起視覺激勵。美國加利福尼亞大學(xué) Guoxing W

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于電磁感應(yīng)的消化道內(nèi)微系統(tǒng)的無線供能[J]. 馬官營,顏國正,何秀.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2008(05)
[2]體內(nèi)微機電無線能量傳輸系統(tǒng)的仿真分析[J]. 劉修泉,張煒,吳彥華,黃平.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(08)
[3]電磁屏蔽技術(shù)及材料應(yīng)用研究新動向[J]. 王曉輝,唐露新,李運智,唐勁天.  材料開發(fā)與應(yīng)用. 2008(02)
[4]空心線圈電感的計算與實驗分析[J]. 劉修泉,曾昭瑞,黃平.  工程設(shè)計學(xué)報. 2008(02)
[5]基于電磁感應(yīng)的消化道內(nèi)微系統(tǒng)無線能量傳輸問題研究[J]. 馬官營,顏國正.  生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2008(01)
[6]無線供能胃腸道微型診查機器人系統(tǒng)研究[J]. 馬官營,顏國正,王坤東,葉東東,王文興.  機器人. 2008(01)
[7]無纜式微機器人內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的研制及離體實驗[J]. 葉東東,顏國正,王坤東,馬官營.  高技術(shù)通訊. 2007(12)
[8]互感系數(shù)的影響因素及其對無線能量傳輸系統(tǒng)效率的影響[J]. 何秀,顏國正,馬官營.  測控技術(shù). 2007(11)
[9]無接觸式變壓器的建模分析及設(shè)計[J]. 沈爭,陳輝明,蔣大鵬.  電氣應(yīng)用. 2007(01)
[10]電磁屏蔽技術(shù)分析[J]. 李雪,劉泰康,姜云.  電子工藝技術(shù). 2007(01)

博士論文
[1]人體腸道診查微型機器人系統(tǒng)及其無線供能技術(shù)研究[D]. 馬官營.上海交通大學(xué) 2008



本文編號：3601711