基于生物安全性的无线能量传输系统发射线圈优化设计

针对为胶囊内窥镜供能的无线能量传输技术在应用过程中对人体组织可能造成伤害的问题,进行了无线能量传输系统发射线圈优化设计研究.分析了人体组织安全性与无线能量传输系统发射线圈之间的关系,提出用磁场均匀度、频率稳定度等指标来评价发射线圈性能,并建立了以能量传输效率为目标函数、以人体安全性和能量需求为约束条件的最优化模型.该模...     

生理参数遥测系统无线供能模块的设计

能量供应问题是动物生理参数遥测系统实现长期稳定工作的关键,基于电磁感应的无线供能技术是解决这一问题的有效途径.为向动物生理参数遥测系统提供稳定、安全的能量,从能量传输的稳定性与电磁生物安全性两方面出发,对能量传输模块进行优化设计,实现了由长方形截面发射线圈和三维接收线圈组成的无线供能模块,能够在Φ10.5 mm×11 mm接收空间内提供至少150 mW有效功率,传输效率不小于2.64%.遥测系统的活体实验证实了该供能方式的可行性.     

结肠机器人无线能量传输系统的设计与实现

为使结肠机器人摆脱供电线缆,深入肠道内部,研制了一种无线供能装置．该装置基于电磁耦合原理,可在人体胃肠道区域产生固定频率的均匀交变磁场,并针对结肠机器人在人体内运动的功率要求、姿态与位置的不确定性及尺寸要求等,设计了合适的接收线圈模型．用不同股数的绕线制作了8种相同外形尺寸的接收线圈,比较各线圈的接收效率,最终选用10股绕线制成的线圈．实际搭建了为肠道机器人供能的无线能量传输系统,并验证了其可行性．     

胶囊微机电无线能量传输系统设计与试验研究

首先介绍了胶囊微机电无线电能传输系统的原理和系统的基本构成,然后设计了以松耦合变压器为基础的无线电能供给系统,采用互相正交的二维线圈来接收能量并进行试验研究.结果表明:不管体内微机电系统处在何种位置和姿态,都可以有效接收能量,特别在初级绕组窗口宽度内,次级绕组接收能量可以高达110～240 mW.最后研制了胶囊微机电无...     

无缆式微机器人内窥镜系统的研制及离体实验

研制了一种用基于直流电机的直线驱动器实现机器人仿蚯蚓蠕动的无缆式微机器人内窥镜系统。该系统由无线通信控制模块、PC机、微机器人、无线能量传输控制器和无线能量发射线圈组成,用无线方式来实现人机通信和能量传输,解决了传统机器人内窥镜拖缆带来的肠壁损伤问题。研究工作包括微机器人的运动原理分析,无线能量传输简化模型的建立,无线能量传输原理的推导,以及系统离体实验的实施。实验表明:该微机器人的直线驱动器最大输出力为2.55N,机器人在能量传输范围内驱动电压稳定,满足系统运行要求。微机器人在离体猪结肠和小肠内运行均平稳、可靠。机器人摄像通信模块能够实时拍摄并传送出肠道内壁的图像。该研究为进一步实现人体全肠道无创诊疗奠定了基础。     

无线充电电子技术——未来汽车电子的方向

科学家和工程师们在近两个世纪前就已经知道,传递电力并不需要电线始终保持物理接触。电动机和电力变压器中含有线圈,这些线圈可以通过电磁感应现象相互传输能量。发射线圈中的电流可以通过电磁感应使另一个接收线圈产生电流;两个线圈离得很近,但并没有发生接触。虽然科学家也发现无线     

基于MSP430单片机的低功耗无线压力表的设计

[摘要]随着物联网技术的不断发展，无线传输技术越来越受到社会各个行业的重视，更加推动了前端低功耗无线传输仪器仪表的发展。本文针对油田无线监控系统的前端无线压力表的设计做了系统的阐述，该无线压力表设计采用了低功耗的MSP430系列单片机以及恒流源供电方式设计，采用无线通讯传输技术，降低了工程施工成本。     

无线能量传输的理论探究

电磁感应定律为无线能量传输提供了理论依据,无限能量传输方式以其简单、便捷的方式越来越受到青睐。无线能量传输的研究与将来更大范围的推广将对人们的生活方式产生巨大的转变,随着理论和实验的推进,相信更多利用无线能量传输原理的产品应运而生来服务社会。     

基于无线传输的多点应力测试系统研究

行星齿轮传动过程中,传动轴承的应力参数将出现动态变化,由于齿轮传动系统结构的特殊性,很难实时观测到齿轮的均载性能。如果单纯依靠有线通信技术传输应变数据,不能够获得全面的、理想的应变参数,且通信过程中,信号抗干扰能力差,难以获得稳定的数据。因此,本文采用了WIFI无线传输技术,设计了基于无线传输的多点应力测试系统,实现行星齿轮传动轴轴承均载测试。     

无线电力传输的原理及应用

电力是现今应用最为广泛的基础性能源,在电力的输送中主要使用线缆进行传输,随着电子技术的不断发展,各种电子设备被应用于生产、生活中,其中所使用的大量的线缆严重困扰着电器设备的发展,在无线电力传输技术不断研发的同时,做好对于无线电力传输技术的应用是现今乃至今后一段时间电力传输技术发展的重点,本文将在分析无线电力传输技术原理的基础上对如何做好无线电力传输的应用进行分析。     

隧道内脉冲激励下地层振动传递特性研究

目前,对于地铁运营引起的振动在地层中的传递特性一直未有系统深入的研究。利用自动落锤激励装置锤击轨道减振与控制实验室10m埋深隧道内轨道,研究了0~200Hz频段振动加速度在地层中的传播衰减特性。试验结果表明：(1)隧道结构-地面振动加速度峰值衰减率达到81.25%,地层对振动有很强的衰减作用。(2) 除了30Hz附近频段传递函数幅值大于1,隧道结构到地面振动响应传递函数幅值普遍小于0.4。(3) 隧道结构-地面1/3倍频程加速度级传递损失曲线呈V形分布,传递损失在30Hz附近最小,且为负值,此频段振动加速度能量从隧道传递到地面有放大现象。     

基于AMESim的液氮可控传输性能分析

针对超低温冷却加工液氮可控传输难题,分析了热流量、管路压降等复杂因素对液氮可控传输的影响机制,提出了基于AMESim的液氮可控传输性能分析方法,建立了受热管道液氮两相流动传热数值模型,并在此基础上,研制出一套液氮可控传输原理性系统。通过对比实验表明,提高系统的输入压力能够增大低温流体的流量,缩短系统进入热平衡状态的时间,提高输出流体的干度和流型的稳定性;研制出的液氮可控传输原理性系统在输入压力为1.3 MPa时,在一定的开口范围内,能够稳定输出流量可控的低干度流体,且符合超低温冷却加工的要求。     

6～70keV同步辐射X射线能量标定

为建立高注量率同步辐射X射线计量领域相关的国家标准,对同步辐射X射线能量标定方法进行研究。在北京同步辐射装置上选择6、10和20keV三个能量点进行实验,得到的传递探测器校准因子与辐射能量的关系曲线近似直线,变化趋势呈线性递减;在20keV能量点,不同直径光阑条件下进行的标定实验验证了传递探测器的校准因子与光源照射到基准电离室与传递探测器的光子通量有关。在上海光源上进行10～70keV能量标定实验,得到传递探测器的校准因子拟合曲线;10～20keV能量段的变化趋势与在北京同步辐射装置得到的校准因子变化趋势一致,30～70keV能量段的校准因子随着能量的增加而平稳缓慢增大。对各个能量点标定产生的A类不确定度进行评定,为后续建立国家计量标准同步辐射X射线空气比释动能量值传递体系提供了技术数据。     

斜置隔振系统耦合振动特性分析

针对工程中常见的动力装置隔振问题,建立复合激励下柔性基础斜置隔振系统动力学模型,推导系统传递特性矩阵及功率流传递函数。着重研究斜置隔振系统横向-横摇耦合振动特性,探讨解耦条件下的隔振效果。研究表明,合理配置支承结构参数可以实现横向、横摇振动解耦,显著降低系统的振动传递能量。     

Throughput Analysis of HARQ Scheme Based on Full-Duplex Two-Way AF SWIPT Relay

The simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) relay system is one of the emerging technologies. Xiaomi Corporation and Motorola Inc. recently launched indoor wireless power transfer equipment is one of the most promising applications. To tap the potential of the system, hybrid automatic repeat request (HARQ) is introduced into the SWIPT relay system. Firstly, the time slot structure of HARQ scheme based on full duplex two-way amplify and forward (AF) SWIPT relay is given, and its retransmission status is analyzed. Secondly, the equivalent signal-to-noise ratio and outage probability of various states are calculated by approximate simplification. Thirdly, the energy harvesting power in each state is calculated. Finally, the energy harvested-throughput sum function is constructed to characterize the performance of energy harvesting and data transmission. Simulation results show that the proposed HARQ scheme has better energy harvested-throughput sum function than the traditional HARQ scheme. When P₂ = 22 dB, the maximum sum function is 54.86% (the proposed HARQ scheme) and 52.307% (the traditional HARQ scheme), respectively.     

基于功率流的隔振控制研究

针对工程中弹性基础引起动力设备的振动和噪声控制问题，建立了多支承弹性隔振系统的动力学模型，推导了机器、隔振器和弹性基础之间的动态传递方程，以能量传输观点来评价系统隔振效果，揭示机组、隔振器刚度，以及基础刚度等的不同参数对功率流的影响，为工业设计时参数的选择提供参考。     

考虑扣件温频变的车轨桥垂向耦合系统振动能量研究

通过对扣件进行定频变温试验,结合温频等效原理与高阶分数导数FVMP模型建立扣件的温频变动态力学模型,并在车-轨-桥耦合系统中采用新建模型模拟扣件,基于功率流法系统地分析与评价扣件温频变动态力学性能对车轨桥耦合系统振动能量分布与传递的影响.结果 表明:考虑扣件动参数频变会使中高频段内的轨道结构振动能量增大,对低频段的轨道...     

基于国际互联网的气压传动系统CAD

开发了基于国际互联网的气压传动CAD系统。该系统包括单个气动元件的选型,多回路气动系统的仿真和采用遗传算法对典型气压传动系统的优化。此外,还根据气压传动系统的特性对遗传算法进行了改造,并将其应用到典型气压传动系统的优化中。该CAD系统可以在设计阶段预测系统的动态性能,选取元件,其为开发节能系统、提高设计质量及缩短设计周期等方面提供了一条良好的途径。     

基于传递函数的消声器传声损失测量技术研究

传统的消声器传声损失测量通常是在单末端边界条件下,将消声器上、下游侧作为2个独立声学系统,分别测量上游侧入射功率和下游侧透射功率,进而计算确定其传声损失,该方法未能完全考虑消声器下游侧末端反射波对上游侧的耦合效应,限制了传声损失的测量精度.因此,为了完整计及下游侧末端反射波对上游侧的耦合,提出了基于传递函数的4传声器位置、双末端边界条件传声损失测量方法.并给出了提高传递函数测量精度的传递函数修正算法.在此基础上,对典型扩张式消声器进行了传声损失测量分析,实验结果与理论分析具有良好一致性.     

硅光电二极管探测器在低能X射线辐射场上的标定

在同步辐射X射线能量标定前,需要对作为传递探测器的硅光电二极管进行标定。利用低能X射线10~50kV空气比释动能基准装置,研究硅光电二极管的辐射响应并用它测量辐射场的均匀野大小。将硅光电二级管AXUV-100G置于低能X射线基准辐射场中,测得AXUV-100G作为传递探测器在10～40keV能量范围的能量响应较高,在各个辐射质条件下复现空气比释动能的不确定度均为0.57%。AXUV-100G在距离光机焦斑1m处测量得到均匀性优于99%的辐射野直径约为61mm,优于95%时约为96mm,满足次级传递标准量值复现与传递的要求。