人体消化道微型诊查装置无线供能技术研究

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1、哈一街ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaotongUniversityforthePh．D．DegreeRESEARCHOFWIRELESSPOWERINGTECHNIQUESFoRMICRODEVICESINGASTRolNTESTlNALTRACTINSPECTINGSupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina&theNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChin

2、a(863Program)Specialty：PreciseInstruments&MechanicsSupervisor：Prof．YanGuozhengCandidate：XinWenhuiSchoolofElectronicsInformationandElectricalEngineeringShanghaiJiaotongUniversityShanghai，P．R．ChinaMay,2010●上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明

3、引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：私咯1日期：2口，9年f月J]日◆上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保

4、密口，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密刚(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：军弓：崦舯刻磴各产嘲日期：矽p年f月17日日期：。。，产上、月。>日◆●上海交通大学博士学位论文答辩决议书所在姓名辛文辉学号0060359003精密仪器及机械学科答辩指导教师颜国正2010．05．15上海交通大学徐汇校区教学2楼226日期地点论文题目人体消化道微型诊查装置无线供能技术研究，投票表决结果：$--／，，f-(同意票数／实到委员数／应到委员数)答辩结论：b幺过口未通过评语和决议：辛文辉博士学位论文“人体消化道微型诊查装置无线供

5、能技术研究”依托国家自然科学基金、国家863计划和上海市科委攻关项目。以人体消化道微型诊查装置的无线供能技术为研究目标，采用基于电磁感应的无线供能方法，开展无线供能稳定性、效率和人体安全性等方面的研究，取得以下研究成果：l建立了基于电磁感应的无线供能系统。针对微型诊查装置在人体消化道内姿态、位置不断变化及失谐问题，设计了亥姆霍兹结构的发射线圈、三维正交接收线圈及电容补偿电路．提高了能量传输的稳定性；2建立了远距离、弱耦合情况下的能量传输模型，提出了基丁．此模型下提高能量传输效率的方法：3建立了高精度=维真实人体电磁计算模型，求得了

6、人体组织中感应电流密度、SAR的分布。评估了无线供能对人体的安全性：4研制了基于无线供能的视频胶囊内窥镜系统样机．进行了初步的离体实验验证．论文条理清晰，理论分析正确，具有创新性，研究成果具有重要理论意义和实用参考价值。达到工学博士学位论文的要求．研究结果表明该生掌握了本学科扎实的理论基础和系统的专业知识，具有强的独立从事科学研究的能力．在答辩过程中能正确同答提出的问题，经答辩委员会认真讨论并无记名投票。一致通过辛文辉博士学位论文答辩，并建议授予．I：学博十学位．柞W懈n∥日职务姓名职称单位签名主席林良明教授上海交通大学一糯们爿答

7、委员左曙光教授同济大学弼霭：辩委委员吕恬生教授上海交通大学趴执I员会委员莫固良研究员上海航空测控技术研究所逝儡极成员委员姚志良教授上海大学幽k矗友签名委员秘书刘华副教授上海交通大学别肇Ijl1纂{《o‘⋯‘}l雏‘：人体消化道微型诊查装置无线供能技术研究摘要能量供给是人体消化道微型诊查装置(以下简称：微诊查装置)首要的和最基本的问题。要使目前的胶囊内窥镜具备主动运动功能，并且能以较高帧率、较清晰地获取消化道图像信息，对能量的需求非§常大，以纽扣电池供电的方式已无法满足需要。i基于电磁感应的无线供能技术已经在经皮能量传输中得到广泛应

8、用，可采用此技术为微诊查装置无线供能。采用电磁感应方式供能时，体外发射线圈产生交变磁场，体内接收线圈感应产生能量，两线圈通过电磁耦合实现能量的无线传输。与经皮能量传输不同的是：在微诊查装置的无线供能中，体内、外线圈之间的距离较远；体内接收线圈的空间