發(fā)布時(shí)間：2020-12-02 15:21

　　現(xiàn)已臨床應(yīng)用的膠囊內(nèi)鏡主要采用紐扣電池供電,供電時(shí)間較短且存在安全隱患,難以滿足現(xiàn)有的診療要求。基于無(wú)線能量傳輸技術(shù)的膠囊內(nèi)鏡能夠很好地解決能量供應(yīng)問(wèn)題,已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注。本文在課題組已有的基礎(chǔ)上對(duì)膠囊內(nèi)鏡無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。搭建了一維接收線圈與三維接收線圈的無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái),進(jìn)行了仿真分析與試驗(yàn)研究,通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)方案和優(yōu)化后參數(shù)的正確性、可行性。本文具體進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作:基于膠囊內(nèi)鏡的應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)了無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)的接收端應(yīng)用電路,并通過(guò)仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了接收端應(yīng)用電路的可行性。分析了不同諧振補(bǔ)償模型的性能,分析了不同因素對(duì)系統(tǒng)輸出功率與傳輸效率的影響。分析了截面形狀不同的發(fā)射線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度,選擇圓形發(fā)射線圈。采用近似的方法求得在軸線平面上不同類型發(fā)射線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算公式。在Matlab中對(duì)不同類型發(fā)射線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算并選擇改進(jìn)型Helmholtz線圈作為系統(tǒng)的發(fā)射線圈,通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析了Helmholtz線圈與改進(jìn)型Helmholtz線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)均勻性。采用COMSOL軟件對(duì)人體腹部模型中的電流密度、比吸收率進(jìn)行仿真... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無(wú)線充電汽車工作原理圖

射諧振補(bǔ)償、自動(dòng)接收諧振調(diào)諧的 WPT 系統(tǒng)，能夠最大限度地保證對(duì)周圍環(huán)境變效率。Si P 等[27]針對(duì)主變流器提出了一種頻率控制方案，即使負(fù)載、耦合效應(yīng)和參生變化時(shí)，仍能保證較高的輸出功率，這對(duì)于生物醫(yī)學(xué)植入器件具有重要意義。他利用印刷電路板（PCB）圖案線圈和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）開(kāi)關(guān)，提出物醫(yī)學(xué)的并聯(lián)諧振拓?fù)浜拖嚓P(guān)的頻率跟蹤方案，其目的在于提高效率并保持恒定的電壓以抵抗負(fù)載處耦合的變化。Mirbozorgi 等[28]設(shè)計(jì)的提高接收線圈品質(zhì)因數(shù)的測(cè)置如圖 1-3 所示，他們?cè)诳紤]了比吸收率的基礎(chǔ)上，提出了采用高品質(zhì)因數(shù)的接收和大型外發(fā)射線圈的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，可有效提高神經(jīng)組織三維空間中毫米級(jí)物件的利用率。為了確保膠囊內(nèi)鏡的運(yùn)動(dòng)，Sun 等設(shè)計(jì)了兩級(jí) WPT 系統(tǒng)，能量通過(guò)強(qiáng)耦應(yīng)從地板下面的傳輸線圈傳輸?shù)角度牖颊咄馓椎闹欣^線圈，然后傳輸?shù)侥z囊[29]。此外un 等還開(kāi)發(fā)了開(kāi)關(guān)型整流器和功率組合電路以提高機(jī)器人膠囊的效率。S. C. Tang 等[出了線圈分割技術(shù)能夠確保 WPT 系統(tǒng)的發(fā)射電壓處于安全水平，該技術(shù)可通過(guò)人臟或左心房輔助裝置進(jìn)行無(wú)線供電。分段線圈示意圖如圖 1-4 所示。

圖 1-4 分段線圈示意圖[30]方面的缺點(diǎn)，WPT 技術(shù)在便攜式電子設(shè)式電子設(shè)備的無(wú)線充電主要有兩個(gè)技術(shù)標(biāo)15 年的無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)。Qi 標(biāo)準(zhǔn)和無(wú)線充電通信協(xié)議，即功率和數(shù)據(jù)。具體而言，符帶，而無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)采用頻帶外通信，即用于功率傳輸，2.4GHz 的 ISM 頻帶則用能量傳輸技術(shù)研究現(xiàn)狀診療裝置的工作環(huán)境和其他情況下的無(wú)線明確的地方。因此這種環(huán)境下的無(wú)線能量和挑戰(zhàn)。首先由于發(fā)射線圈與接收線圈的屬于松耦合情形，能量傳輸效率方面的研

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]微機(jī)器人膠囊無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉丹.華南理工大學(xué) 2016
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本文編號(hào)：2895517