植入式諧振無線供能系統(tǒng)電磁-溫度場(chǎng)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-12 00:21
使用有源植入式醫(yī)療設(shè)備已成為一種廣泛應(yīng)用的治療方法。而有源植入式醫(yī)療設(shè)備使用電池作為電源,嚴(yán)重限制了其使用壽命,給患者帶來了二次手術(shù)的傷痛。而有源植入式醫(yī)療設(shè)備在進(jìn)行無線電能傳輸時(shí),由于接收端外殼的存在,會(huì)產(chǎn)生渦流損耗,導(dǎo)致設(shè)備溫度升高,可能會(huì)對(duì)患者的生命健康造成二次威脅。因此,研究有源植入式醫(yī)療設(shè)備在進(jìn)行無線電能傳輸?shù)碾姶?溫度特性具有重要意義。本文建立植入式醫(yī)療設(shè)備無線電能傳輸系統(tǒng)的二維瞬態(tài)等效模型,采用電磁-熱-流固多場(chǎng)全耦合的分析方法,其中電磁熱作為熱源,考慮了熱傳導(dǎo)、對(duì)流等因素的影響,通過仿真計(jì)算獲取了溫度、效率等隨頻率變化的一維、二維及三維圖像及分布規(guī)律;在考慮溫升的同時(shí),進(jìn)行了傳輸效率的檢驗(yàn),得出在不同諧振頻率范圍內(nèi)溫升與傳輸效率關(guān)系;同時(shí),考慮到人體的安全性和傳輸效率的經(jīng)濟(jì)性,對(duì)現(xiàn)有的溫度特性和傳輸效率進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了驗(yàn)證仿真的正確性,本文設(shè)計(jì)了溫度特性實(shí)驗(yàn)。采用SHT30數(shù)字溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)通過高精度FLIR T420熱成像儀觀察接收端外殼表面溫度分布。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進(jìn)行比較,證明了所提分析方法的合理性。本文的研究成果可以為植入式醫(yī)療設(shè)備的無線電能...
【文章來源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
植入式醫(yī)療
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文2經(jīng)刺激器[4-5]。越來越多的植入式醫(yī)療設(shè)備正在取代藥物,在治療疾病中發(fā)揮著重要的作用。圖1.2早期的植入式醫(yī)療設(shè)備圖1.3植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器Figure1.2EarlyimplantablemedicaldevicesFigure1.3Implantablecardioverterdefibrillator圖1.4可植入視網(wǎng)膜假體圖1.5人工耳蝸Figure1.4ImplantableretinalprosthesisFigure1.5Cochlearimplants圖1.6神經(jīng)刺激器Figure1.6Nervestimulator隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,人們開發(fā)出了更復(fù)雜的可植入電路系統(tǒng)。這些電
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文2經(jīng)刺激器[4-5]。越來越多的植入式醫(yī)療設(shè)備正在取代藥物,在治療疾病中發(fā)揮著重要的作用。圖1.2早期的植入式醫(yī)療設(shè)備圖1.3植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器Figure1.2EarlyimplantablemedicaldevicesFigure1.3Implantablecardioverterdefibrillator圖1.4可植入視網(wǎng)膜假體圖1.5人工耳蝸Figure1.4ImplantableretinalprosthesisFigure1.5Cochlearimplants圖1.6神經(jīng)刺激器Figure1.6Nervestimulator隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,人們開發(fā)出了更復(fù)雜的可植入電路系統(tǒng)。這些電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大功率植入器件經(jīng)皮傳能系統(tǒng)的溫度場(chǎng)[J]. 馬紀(jì)梅,邊元森,張雪輝. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(29)
[2]開放式乳突根治術(shù)后患者人工耳蝸植入[J]. 王振曉,王林娥,龔樹生,高芬琦. 中華耳科學(xué)雜志. 2016(05)
[3]植入式醫(yī)療設(shè)備電磁共振無線能量傳輸系統(tǒng)天線對(duì)人體電磁輻射安全影響的研究[J]. 宮飛翔,魏志強(qiáng),叢艷平,遲浩坤,孫民貴,殷波. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]武警四川總隊(duì)醫(yī)院首次為戰(zhàn)士開展永久性心臟起搏器植入手術(shù)[J]. 魏僖,李華時(shí). 武警醫(yī)學(xué). 2016(05)
[5]有源植入系統(tǒng)的磁耦合能量傳輸參數(shù)優(yōu)化[J]. 李青峰,陳少波,王偉明,郝紅偉,李路明. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[6]用于人工心臟的經(jīng)皮變壓器的溫度場(chǎng)分析[J]. 馬紀(jì)梅,劉伯穎,李洋,劉博豪. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]無線電能傳輸技術(shù)研究與應(yīng)用綜述[J]. 黃學(xué)良,譚林林,陳中,強(qiáng)浩,周亞龍,王維,曹偉杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(10)
[8]磁耦合共振無線能量傳輸系統(tǒng)中平面螺旋線圈的設(shè)計(jì)[J]. 李聞先,田小建,尤元. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2013(05)
[9]磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)新進(jìn)展[J]. 趙爭(zhēng)鳴,張藝明,陳凱楠. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[10]磁耦合諧振無線能量傳輸系統(tǒng)頭部植入線圈對(duì)人體頭部電磁輻射影響的研究[J]. 趙軍,徐桂芝,張超,李烜,李少充. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2012(05)
碩士論文
[1]人體植入式電子設(shè)備無線傳能系統(tǒng)中的電磁輻射安全性研究[D]. 李方紅.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
本文編號(hào):3278799
【文章來源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
植入式醫(yī)療
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文2經(jīng)刺激器[4-5]。越來越多的植入式醫(yī)療設(shè)備正在取代藥物,在治療疾病中發(fā)揮著重要的作用。圖1.2早期的植入式醫(yī)療設(shè)備圖1.3植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器Figure1.2EarlyimplantablemedicaldevicesFigure1.3Implantablecardioverterdefibrillator圖1.4可植入視網(wǎng)膜假體圖1.5人工耳蝸Figure1.4ImplantableretinalprosthesisFigure1.5Cochlearimplants圖1.6神經(jīng)刺激器Figure1.6Nervestimulator隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,人們開發(fā)出了更復(fù)雜的可植入電路系統(tǒng)。這些電
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文2經(jīng)刺激器[4-5]。越來越多的植入式醫(yī)療設(shè)備正在取代藥物,在治療疾病中發(fā)揮著重要的作用。圖1.2早期的植入式醫(yī)療設(shè)備圖1.3植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器Figure1.2EarlyimplantablemedicaldevicesFigure1.3Implantablecardioverterdefibrillator圖1.4可植入視網(wǎng)膜假體圖1.5人工耳蝸Figure1.4ImplantableretinalprosthesisFigure1.5Cochlearimplants圖1.6神經(jīng)刺激器Figure1.6Nervestimulator隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,人們開發(fā)出了更復(fù)雜的可植入電路系統(tǒng)。這些電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大功率植入器件經(jīng)皮傳能系統(tǒng)的溫度場(chǎng)[J]. 馬紀(jì)梅,邊元森,張雪輝. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(29)
[2]開放式乳突根治術(shù)后患者人工耳蝸植入[J]. 王振曉,王林娥,龔樹生,高芬琦. 中華耳科學(xué)雜志. 2016(05)
[3]植入式醫(yī)療設(shè)備電磁共振無線能量傳輸系統(tǒng)天線對(duì)人體電磁輻射安全影響的研究[J]. 宮飛翔,魏志強(qiáng),叢艷平,遲浩坤,孫民貴,殷波. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]武警四川總隊(duì)醫(yī)院首次為戰(zhàn)士開展永久性心臟起搏器植入手術(shù)[J]. 魏僖,李華時(shí). 武警醫(yī)學(xué). 2016(05)
[5]有源植入系統(tǒng)的磁耦合能量傳輸參數(shù)優(yōu)化[J]. 李青峰,陳少波,王偉明,郝紅偉,李路明. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[6]用于人工心臟的經(jīng)皮變壓器的溫度場(chǎng)分析[J]. 馬紀(jì)梅,劉伯穎,李洋,劉博豪. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]無線電能傳輸技術(shù)研究與應(yīng)用綜述[J]. 黃學(xué)良,譚林林,陳中,強(qiáng)浩,周亞龍,王維,曹偉杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(10)
[8]磁耦合共振無線能量傳輸系統(tǒng)中平面螺旋線圈的設(shè)計(jì)[J]. 李聞先,田小建,尤元. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2013(05)
[9]磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)新進(jìn)展[J]. 趙爭(zhēng)鳴,張藝明,陳凱楠. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[10]磁耦合諧振無線能量傳輸系統(tǒng)頭部植入線圈對(duì)人體頭部電磁輻射影響的研究[J]. 趙軍,徐桂芝,張超,李烜,李少充. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2012(05)
碩士論文
[1]人體植入式電子設(shè)備無線傳能系統(tǒng)中的電磁輻射安全性研究[D]. 李方紅.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
本文編號(hào):3278799
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