体内微机电无线能量传输系统的设计与试验

介绍无线能量传输系统的工作原理并详细介绍该系统的子系统,设计应用于体内微机电系统的无线能量传输系统的初级能量产生系统和次级能量接收系统,最后利用体内温度采集胶囊和体外的无线温度接收器,对系统进行测试与试验研究,试验结果表明该系统能够很好地为体内的微机电系统进行无线供能.     

体内微机电系统的三维无线能量传输装置的设计和实验

设计了基于电磁感应原理的体内无线能量传输系统,为体内内窥镜胶囊提供能量。首先,通过建立数学模型对三维无线能量接收线圈正交绕组的接收性能进行仿真,获得不同姿态下系统的耦合系数。结果表明:三维正交线圈在不同姿态下能有效地进行互补。然后,根据体内内窥镜胶囊尺寸要求,设计制造了微型接收绕组和整流稳压电路,并用此系统给自制的图像采集系统供能,且对实际传输的电压和电流进行测量。实验结果表明:该三维接收系统的能量传输效率和稳定性能够满足实际需要。     

胶囊微机电系统的无线信号传输性能分析与实验

胶囊微机电系统在体内所采集到的信号是利用无线信号进行传输的。无线信号有可能无法穿透胶囊外壳和在人体组织内造成剧烈衰减。本文首先从理论上分析了无线信号的频率、天线形状、胶囊外壳材料和人体组织等方面对系统无线信号传输性能的影响,然后计算了2.4 GHz的天线参数,最后对胶囊采用不同形状的天线、外壳材料和在不同的外围人体组织中进行了传输距离的实验研究。     

体内微机电无线能量传输系统性能仿真与实验研究

介绍了体内微机电无线能量传输系统的基本构成,应用Matlab Simulink工具建立系统仿真模型,研究了负载对初级绕组电流和负载电压的影响,以及负载与系统频率对输出功率和传输效率的影响。同时建立了无线能量传输测试系统,仿真值与测试结果是一致的。     

多维无线能量传输系统的设计与优化

为实现胃肠道胶囊机器人多维无线能量传输,减小接收线圈的绕制维度、体积与产热,设计了一种双维正交矩形螺线管对发射线圈结构。可通过控制不同组发射线圈的电流来改变合成磁场方向,同时该结构发射线圈内部可嵌入磁芯,其线圈间距也可根据检测者体型灵活调整,减小功率损耗。建立了所构建无线能量传输系统的理论模型,通过有限元仿真验证磁芯对系统性能的提高,最后通过搭建实验平台进行测试,优化了单维接收线圈的参数,同时实验验证了该系统在不同发射线圈间距下的可行性。实验结果表明,在线径为0.05 mm的条件下,所构建系统接收线圈的最佳绕制股数为12,优化后的匝数为120。当发射电压为15 V,发射线圈间距为300 mm的条件下得到的中心最小接收功率为1 578mW,能量传输效率为3.85%。该系统在300～500 mm发射线圈间距下均可满足胶囊机器人的功率需求。     

生物微机电系统与生物芯片技术进展

评述生物微机电系统和生物芯片的最新进展；能够在液体中操纵单个细胞的微型机器人和生物分子电机驱动的内米器件代表了当前生物微机电系统的最新成就。使用纳粒子探头的扫描DNA检测技术和把生物分子亲和识别信息转换为纳米机械变形的检测技术是2种全新的生物芯片检测技术；蛋白质芯片在后基因组时期将发挥重要作用；带有扩散阱阵列的纳米流体分离器件、集成纳升DNA顺和细胞电穿孔芯片则分别反映了生物芯片在分离新模式、微分析系统集成和细胞控制方面的研究现状。单元尺寸趋向纳米量级及系统集成度不断提高是总的发展趋势。     

微机电系统的研究与展望

微机电系统(MEMS)是利用集成电路制造技术和微架构技术把微结构、微传感器、微执行器、控制处理电路甚至接口、通信和电源等制造在一块或多块芯片上的微型集成系统.MEMS技术是多种学科交叉融合具有战略意义的前沿技术.文中介绍了MEMS的范畴、分类、特点,综述了MEMS的发展历程和各国MEMS技术研发动态及产业现状,分析了M...     

人体温度数字式无线检测微机电系统的设计与研制

通过理论分析和实验研究,提出了一种用于人体温度数字式无线检测的微机电系统的设计方法。针对人体的特殊使用条件及环境,本着微体积可靠性高等设计原则,分别讨论了温度传感器的选择和设计、封装外壳的设计和无线温度信号发射与接收的设计,并研制出符合设计要求的微机电系统,对系统进行了体外温度测量实验,实验结果表明系统设计可行。     

人体胶囊式无线内窥微机电系统的设计与工作寿命研究

在设计人体胶囊式无线内窥微机电系统过程中,通过理论分析和实验测试,研究了影响系统工作寿命的图像传感器选用、无线发射电路配置、控制方式选择,以及电源系统的设计问题.选用了CMOS图像传感器,精确合理地配置了无线发射功率,设计了灵活省电的永磁场控制方式,选择了锂锰钮扣电池和其电池组构成电源系统,研制出了微体积、易于控制、有较好图像质量、较长工作寿命的人体胶囊式无线内窥微机电系统,给出的由该系统在实验室条件下和动物实验中采集的图像及测试参数表明设计方案是可行的.     

无线视频监控系统视频传输模块的软件设计

介绍了基于DM642和CDMA的无线视频监控系统中视频传输模块的设计方案.给出了McBSP模块、EDMA控制器和CDMA模块的配置方法,实现了DM642下位机和监控中心上位机之间通过TCP和UDP相结合方式的通信,达到了较好的传输效果.     

串接式无线数据传输系统的设计

为了实现复杂环境下的远距离无线数据传输,介绍了一种基于AT89S51单片机和无线射频芯片nRF401的无线数据传输系统的设计,给出了系统的串接式结构、数据串接传输的方法以及各工作点的软硬件设计,并通过VB语言实现传输系统与计算机的通信。该系统结构简单,能耗低,是一种低成本的远距离传输系统,能广泛应用于铁路运输监测、环境监测、工业数据传输等多个领域。     

载货汽车动力传动系统的优化设计

针对某一载货汽车的性能参数,提出原车整车匹配方面存在的问题。运用GT-DRIVE自带的DOE优化分析功能模块,优化汽车的传动系参数,通过改变主减速器速比和变速器各挡速比,提出了分别以整车动力性、燃油经济性以及权衡整车动力性、燃油经济性为目标的三种优化方案,通过分析结果,合理改变传动系参数,最终达到优化整车性能的目的。     

基于CC1000的无线数据传输系统的设计

应用低功耗的无线收发芯片CC1000和ATMEL公司生产的AT-MEGA128单片机组成的无线数据传输系统,具有低成本、低功耗、易于安装和高可靠性等特点,同时其使用频段满足国家无线管制的要求,无须申请即可使用。因而是低功耗、低成本要求的无线通信系统的理想选择。     

一种小型磁谐振式无线电能传输系统的实验研究

针对基于电磁感应的无线充电的Qi标准实现充电的前提是两线圈必须相靠极近且位置相对固定的问题,对磁谐振式无线电能传输技术的原理及模型进行了研究,并分析了几个影响电能传输效率的因素。设计并制作了一种小型磁谐振式无线电能传输系统的发射端线圈,以增加无线电能传输的距离及产生较大范围的磁场,从而使接收端可以在更大范围内移动,接收端线圈则采用了通用的接收线圈以增加系统的实用性。实验结果表明,该系统能正常工作并且发现系统的谐振点,同时发现在该工作状态下传输的电能也最多,同时传输距离也变长。     

磁共振无线能量传输拓扑结构特性研究

研究磁共振无线能量传输拓扑结构的一般特性,即变输入(激励、损耗)条件下谐振能量在时域上的存储、振荡的谐振规律。建立了基于输入项的链式拓扑结构、分支拓扑结构的能量谐振模型,通过求解两种拓扑结构变激励、变损耗输入条件下的能量振荡时域解,分别得到链式拓扑条件下的距离增强条件和分支拓扑结构下的能量分配条件。以单一中继拓扑结构和两负载拓扑为实例,在相隔线圈无耦合、负载之间无耦合的假设条件下,建立了基于能量的最大传输容量模型和负载间能量"抢夺"模型,实验验证了链式拓扑结构最大传输距离增强条件和分支拓扑结构能量分配模型的正确性。     

基于单片机的经济学实验仿真无线终端的研究与设计

在传统的实验经济学的实验教学中,主要的教学方式就是通过问卷调查表的方式,进行人工调研,然后总结规律。这种做法不仅从实验效果上还是效率上都是很不理想。本文研究与设计了一个基于单片机的无线仿真终端设备,该设备能够根据实验类型自动与服务器进行通信,实验参与者可以根据服务器的指令在终端做出自己的决策,同时获取自己的决策对本次实验结果的影响。这不仅极大地提升了经济学实验教学中的效率,而且让实验参与者有一个真实直观的感受,加大了参与者对实验的兴趣,加快了参与者对实验原理的理解。