發(fā)布時間：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)上對膠囊內(nèi)鏡無線能量傳輸系統(tǒng)進行了改進設(shè)計。搭建了一維接收線圈與三維接收線圈的無線能量傳輸系統(tǒng)性能測試平臺,進行了仿真分析與試驗研究,通過試驗驗證了改進方案和優(yōu)化后參數(shù)的正確性、可行性。本文具體進行了以下幾個方面的研究工作:基于膠囊內(nèi)鏡的應(yīng)用環(huán)境設(shè)計了無線能量傳輸系統(tǒng)的接收端應(yīng)用電路,并通過仿真分析與實驗驗證了接收端應(yīng)用電路的可行性。分析了不同諧振補償模型的性能,分析了不同因素對系統(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)強度計算公式。在Matlab中對不同類型發(fā)射線圈的磁感應(yīng)強度進行計算并選擇改進型Helmholtz線圈作為系統(tǒng)的發(fā)射線圈,通過實驗分析了Helmholtz線圈與改進型Helmholtz線圈的磁感應(yīng)強度和磁場均勻性。采用COMSOL軟件對人體腹部模型中的電流密度、比吸收率進行仿真... 

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

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

無線充電汽車工作原理圖

射諧振補償、自動接收諧振調(diào)諧的 WPT 系統(tǒng)，能夠最大限度地保證對周圍環(huán)境變效率。Si P 等[27]針對主變流器提出了一種頻率控制方案，即使負載、耦合效應(yīng)和參生變化時，仍能保證較高的輸出功率，這對于生物醫(yī)學植入器件具有重要意義。他利用印刷電路板（PCB）圖案線圈和互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）開關(guān)，提出物醫(yī)學的并聯(lián)諧振拓撲和相關(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載處耦合的變化。Mirbozorgi 等[28]設(shè)計的提高接收線圈品質(zhì)因數(shù)的測置如圖 1-3 所示，他們在考慮了比吸收率的基礎(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)計方案，可有效提高神經(jīng)組織三維空間中毫米級物件的利用率。為了確保膠囊內(nèi)鏡的運動，Sun 等設(shè)計了兩級 WPT 系統(tǒng)，能量通過強耦應(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 等還開發(fā)了開關(guān)型整流器和功率組合電路以提高機器人膠囊的效率。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)可通過人臟或左心房輔助裝置進行無線供電。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，WPT 技術(shù)在便攜式電子設(shè)式電子設(shè)備的無線充電主要有兩個技術(shù)標15 年的無線充電標準。Qi 標準和無線充電通信協(xié)議，即功率和數(shù)據(jù)。具體而言，符帶，而無線充電標準采用頻帶外通信，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線明確的地方。因此這種環(huán)境下的無線能量和挑戰(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】：
期刊論文
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碩士論文
[1]微機器人膠囊無線能量傳輸系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與實驗研究[D]. 劉丹.華南理工大學 2016
[2]新型無線能量傳輸電源發(fā)生器的研究與設(shè)計[D]. 孫中華.華南理工大學 2013
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本文編號：2895517