本文综述了柔性与可穿戴医疗设备在生命体征监测中的最新进展,涵盖体温、心率、呼吸、血压、血氧和血糖等关键指标的传感技术。文章系统介绍了传感器的设计原理、制造工艺、信号处理与无线传输方案,并探讨了自供电与能量收集技术在提升设备续航与舒适性方面的应用前景。通过结合柔性材料与硅基电子的优势,这类设备有望实现长期、无创、精准的健康监测,推动个性化医疗与远程健康管理的发展。 柔性可穿戴医疗设备是一种革命性的医疗监测工具,它可以监测人体的关键生命体征,如体温、心率、呼吸、血压、血氧饱和度和血糖水平等。这些设备的设计原理、制造工艺、信号处理和无线传输方案都是为了能够提供长期、无创和精确的健康监测服务。通过结合柔性材料和硅基电子的优势,柔性可穿戴医疗设备极大地提升了设备的续航能力和佩戴舒适性。 柔性可穿戴医疗设备的传感器设计原理是基于柔性材料,这些材料能够更好地贴合人体皮肤,提供准确的生理数据。制造工艺方面,新型的制造技术和材料正在被应用于传感器和电子设备中,以提高设备的性能和可靠性。在信号处理方面,硅基电子在数据处理和传输方面表现出色,使得设备能够有效地对所收集的数据进行分析和传输。 无线传输方案对于柔性可穿戴医疗设备来说至关重要,因为它允许设备将监测到的健康数据实时传输到医疗人员或用户的智能手机和电脑上。自供电和能量收集技术的应用前景被广泛看好,它们将极大地提升设备的续航能力,减少更换电池的频率,从而提高用户的使用体验。 柔性可穿戴医疗设备在健康监测方面有着广泛的应用前景,它不仅适用于个人的健康和健身监测,还能够在医疗诊断中发挥作用。这种设备特别适用于那些需要长期监测生命体征的患者,如患有心脏病、糖尿病或其他慢性病的患者。它们还可以帮助医生和医疗人员远程监测患者的健康状况,从而提供及时的医疗干预。 柔性可穿戴医疗设备的进一步发展有望推动个性化医疗和远程健康管理的发展。通过持续监测和分析用户的生理数据,医生可以根据每个人的具体健康状况提供个性化的医疗建议和治疗方案。此外,这些设备还能帮助医疗保健提供者更好地管理患者数据,提高医疗服务的质量和效率。 随着无线技术、低功耗电子和物联网的快速发展,柔性可穿戴医疗设备正在以惊人的速度推动可穿戴医疗设备的创新。这些设备的普及将有助于促进人们对可穿戴医疗设备的接受,甚至可能改善健康监测设备的性能。 柔性可穿戴医疗设备作为一种前沿技术,正在成为医疗保健领域的重要组成部分。它们为患者和医疗保健提供者提供了新的工具,以便更好地监测和管理健康状况。随着技术的不断进步和成本的降低,预计这些设备将在未来几年内得到更广泛的应用。
2026-05-12 10:31:14 26.11MB 柔性电子 生命体征 可穿戴传感器
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ECG(心电图)信号检测是医学领域中一种重要的诊断技术,用于分析心脏的电生理活动。在本文中,我们将深入探讨ECG信号检测方案,包括人体皮肤阻抗信号的研究、PVDF压电薄膜在心冲击信号转换为心电信号中的应用,以及信号采集电路的关键设计。 人体皮肤阻抗是ECG信号检测过程中的一个重要因素。皮肤作为人体的天然屏障,具有一定的电阻和电容特性,会影响电极与皮肤之间的接触,从而影响ECG信号的获取。因此,了解并优化皮肤阻抗对于提高ECG信号质量至关重要。通常,通过使用导电膏或湿润的电极片来降低皮肤阻抗,确保信号传输的有效性。此外,还需要考虑不同个体、皮肤条件以及部位的差异,以适应各种临床应用场景。 接下来,PVDF(聚偏氟乙烯)压电薄膜在心冲击信号转换为心电信号中起着关键作用。压电材料如PVDF,具有将机械能(如心脏跳动引起的身体振动)转化为电能的特性。在ECG检测中,这种特性被用来捕获心冲击信号,即心脏每次搏动对周围组织产生的微弱压力变化。心冲击信号与心电信号密切相关,但通常包含更多的心脏动力学信息。通过特殊的设计和算法,可以将心冲击信号转换为清晰的心电信号,以供进一步分析。 信号采集电路是ECG检测系统的核心组成部分,它负责放大、滤波和数字化ECG信号。一个典型的信号采集电路可能包括前置放大器、高通滤波器、低通滤波器和模数转换器(ADC)。前置放大器用于增强从皮肤电极获取的微弱ECG信号;高通滤波器去除直流偏置和低频干扰;低通滤波器则限制带宽,防止高频噪声的引入;ADC将模拟信号转换为数字信号,便于后续的数字信号处理和存储。 在设计信号采集电路时,必须考虑噪声抑制、共模抑制比(CMRR)、电源抑制比(PSRR)以及动态范围等参数。此外,电路的功耗和尺寸也需要考虑,特别是对于便携式或无线ECG监测设备。现代技术已经允许我们在微型化和低功耗方面取得显著进步,使得ECG监测可以更加便捷和舒适。 ECG信号检测方案的实施涉及到多个层面,从皮肤阻抗的优化到利用PVDF压电薄膜捕捉心冲击信号,再到设计高效的信号采集电路。这些关键技术的结合,为临床诊断、健康监护乃至远程医疗提供了坚实的基础。随着科技的不断进步,我们期待在ECG信号检测领域看到更多创新和突破。
2026-05-12 10:29:58 1.81MB 心电信号检测
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基于改进粒子群算法的含源配电网静态重构仿真研究——以IEEE-33节点系统为例,基于改进粒子群算法的含源配电网静态重构研究:仿真计算与性能优化分析,主题:基于改进粒子群算法的含源配电网静态重构 利用IEEE-33节点系统进行仿真计算 以网络最小损耗为目标函数 基于改进粒子群算法进行重构 可以加入不同数量的分布式电源 包含M文件、模型图、程序框图以及参考文献 输出结果如下所示 ,主题:改进粒子群算法; 含源配电网静态重构; IEEE-33节点系统仿真; 网络最小损耗目标函数; 分布式电源; M文件; 模型图; 程序框图; 参考文献,改进粒子群算法在含源配电网静态重构中的应用——基于IEEE-33节点系统仿真
2026-05-12 10:01:38 1.78MB 柔性数组
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在本文中,我们将深入探讨如何基于USB总线和Aduc831单片机设计一个高效的数据采集系统。USB(Universal Serial Bus)总线技术因其高速传输、易安装和配置、热插拔以及灵活的传输模式等优势,在现代电子设备中得到了广泛应用。Aduc831是一款高性能的微控制器,集成了12位ADC、DAC和8位MCU,适用于数据采集和处理。 让我们了解USB的特点。USB有两种传输速度,高速模式下可达12Mbps,而低速模式则为1.5Mbps。这种速度差异使得USB能够适应不同类型的设备需求。USB设备的安装和配置非常便捷,无需关闭计算机,支持热插拔,同时提供了四种传输模式:控制传输、同步传输、中断传输和批量传输,以满足不同设备的通信需求。 在硬件设计部分,Aduc831单片机是关键组件。它拥有一个8052微处理器核心,内置62kB的非易失性闪存、4kB的非易失性数据存储器、256b RAM和2kB扩展RAM。此外,它还包括高精度参考源、电源监控器、Σ-Δ DAC、PWM、定时器/计数器等丰富的数字外围设备。Aduc831的串行接口支持多种通信协议,如I2C、SPI和UART,方便与USBN9603接口芯片配合工作。 USBN9603是用于USB数据传输的接口控制器,它集成了SIE、收发器、并行接口和时钟发生器。USBN9603支持7个端点,其中1个为控制传输,其余6个可以配置为中断、批量或等时传输。每个端点都有独立的FIFO,便于数据处理。该芯片还具备低功耗、低EMI和增强的DMA功能,适合与Aduc831一起构建数据采集系统。 设计这样的系统时,需要考虑以下几个关键点: 1. 接口设计:Aduc831与USBN9603之间的通信接口需要根据设备需求选择多路复用或非多路复用模式。 2. DMA配置:利用USBN9603的增强DMA功能,优化数据传输效率,减少CPU介入,提高系统的实时性。 3. FIFO管理:正确配置各个端点的FIFO大小,确保数据传输的顺畅和及时性。 4. 电源管理:考虑到USB设备的供电要求,设计合适的电源管理系统,保证设备在不同状态下正常工作。 5. 软件开发:编写驱动程序和应用程序,实现数据采集、处理和传输等功能。 通过以上设计,基于USB总线和Aduc831的系统能够在数据采集和处理方面提供高效的解决方案,尤其适合于需要实时、高精度和便捷连接的场合。这样的系统不仅简化了硬件安装,还能通过USB接口方便地与计算机或其他USB设备交互,满足了现代信息网络化的需求。
2026-05-11 19:04:03 102KB USB总线 Aduc831单片机 电子竞赛
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西安电子科技大学通信工程学院光通信课程的两个核心实验资源打包,包含光纤通信系统综合实验和数字光纤通信线路编译码实验两部分内容。提供可直接打印的完整实验报告(Word格式),覆盖实验原理、步骤、结果分析及思考题解答;同时提供线路编译码实验的Quartus工程文件,含test_top.v主模块、test_top_tb.v测试平台、仿真相关配置文件(.qpf/.qsf/.qws)以及仿真报告和输出文件目录。所有代码已预留学号修改接口,替换后可立即编译运行并完成ModelSim或Quartus原生仿真。资源适用于课程学习、实验预习、报告撰写参考及FPGA实现验证,不包含硬件烧录指导或实机调试支持。
2026-05-11 16:30:15 3.12MB
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本文针对工业机器人用永磁同步电机(PMSM)在负载转动惯量时变条件下产生的转速振荡问题,提出基于模型参考自适应辨识(MRAI)的转动惯量在线识别方法。通过建立含转动惯量输入的系统模型,在Simulink中仿真动态环境下的惯量扰动,并设计MRAI算法实现对转动惯量的实时估计。进一步引入“主动阻尼”概念,利用辨识结果对速度环PI控制器参数进行自整定,提升系统在负载突变和惯量变化下的抗干扰能力与动态性能。仿真与负载实验结果表明,该方法有效抑制了因转动惯量变化引起的转速波动,显著增强了伺服系统的稳定性和鲁棒性,适用于高精度工业机器人驱动控制场景。
2026-05-11 10:47:54 4.92MB PMSM 转动惯量 模型参考自适应
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这涉及 11 电平多电平逆变器。 常规多电平逆变器的几乎所有缺点都可以通过提出的拓扑结构得到纠正。 这种拓扑使用较少数量的与传统拓扑相比,它降低了系统的复杂性和整体尺寸,进而降低了整个系统的谐波和成本。 在特定的时间间隔内,较少的开关将导通,因此所提议的拓扑结构中的开关损耗也降低了。 通过最近级控制的实施,可以进行11级逆变器仿真。 该提案已通过广泛的仿真研究验证。
2026-05-10 21:40:37 10KB matlab
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电能质量监测系统的软件设计是基于虚拟仪器技术的发展和应用,特别是采用LabVIEW编程环境来实现的。LabVIEW是一种由美国国家仪器公司开发的图形化编程语言,广泛应用于数据采集、仪器控制及工业自动化领域。在电能质量监测领域,LabVIEW为研究者和工程师提供了一个强大的平台,通过其丰富的函数库和图形化界面设计功能,可以高效地开发出能够实时监测电网状态的系统。 本设计的核心内容是实现一个基于LabVIEW平台的电能质量监测系统软件。该系统的主要功能包括对变电站电压的幅值、频率、三相不平衡度、谐波含量、波动与闪变以及电流等关键参数的监测、分析和显示。此外,系统还应具备数据实时采集、分析统计、图形显示以及报警功能模块,并提供一个友好的人机界面,以方便操作者获取信息和进行操作。 为了达到这些技术指标,设计者需要深入研究电能质量的国家标准,了解波形分析的相关知识,并收集界面设计的相关规范。设计进度计划被合理地分成几个阶段:前期学习LabVIEW编程技术和资料收集,接着进行系统的模块划分和概要设计,然后是各模块软件的详细设计和调试,最后是系统的联调、设计说明书撰写与答辩。 研究背景表明,电能质量问题自20世纪80年代以来受到了广泛关注。随着电力系统中非线性、冲击性负荷的增加,以及基于计算机系统控制设备和电子装置的普及,电能质量问题对电网的经济运行产生了负面影响。为解决这些问题,国内外相继颁布了一系列电能质量标准,并推动了电能质量监测技术的发展。 国内外研究现状显示,电能质量监测产品已越来越丰富,装置从结构上分为离线式和在线式两种。在线式监测装置由于其高实时性、数据存储管理以及统计分析功能,已成为主流。传统监测装置存在功能单一、实时性差和数据保存及处理能力有限等问题。随着电子和通讯技术的进步,新一代电能质量监测系统不仅提高了测量精度和实时性,还具备了联网功能、图形用户界面、数据存储管理、统计分析及Web浏览功能。 基于LabVIEW的电能质量监测系统软件设计,不仅可以提高监测系统的功能性和实时性,还能通过友好的用户界面提升用户体验。利用LabVIEW的图形化编程优势,可以快速响应电网电能质量的监测需求,并及时进行数据分析和故障预警,为电力系统的经济、安全、稳定运行提供重要的技术支持。
2026-05-10 21:16:10 131KB
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硬件 :stm32f103开发板 + FM1702SL射频模块 软件:串口:上位机与下位机接口 SPI接口 :控制与射频模块接口 程序基本流程: 1.配置FM1702芯片,包括复位等 2.寻卡 1)失能接收CRC、发送CRC、奇偶校验 2)关闭加密单元 3)清空FIFO 4)发送0x52到FIFO 5)发送Transceive(0x1E)命令到Command(0x01) 6)等待FIFO的长度为2时,读出FIFO中数据(这是卡的类型) 3.读取S50卡号 1)向Command中写Idle,反正当前还运行着其他命令 2)清空FIFO 3)向RegDecoderControl(0x1A)写0x28,所有接收到的冲突位之后的数据置0 4)向RegControl(0x09)写0x08,打开加密单元 5)向FIFO写0x93、0x20 6)向Command中写Transceive 7)等待卡返回卡号,当FIFO==4时说明收到卡号并读出FIFO中的卡号 4.选卡 1)使芯片进入空闲模式,向Command中写Idle,反正当前还运行着其他命令 2)向RegChannelRedundancy(0x22)写0x0F,使能接收CRC、发送CRC、奇偶校验 3)向RegControl(0x09)写入0x08,打开加密单元 4)清空FIFO 5)向FIFO写入0x93+0x70+卡号(4个字节)+卡号的BCC校验 6)向Command中写Transceive 7)等待卡返回卡号,当FIFO==1时说明收到卡的容量并 5.密码认证 1)加载密码:改变密码格式(具体查手册),得到的12字节密码数据发送到FIFO,然后向Command写入LoadKey(0x19)加载密码到密码缓存中 2)等待1)完成后 向FIFO写PICC_AUTHENT1A(0x60)或PICC_AUTHENT1B(0x61)+块绝对地址+4字节S50卡号,然后向Command写入PCD_AUTHENT1(0x0C)进行第一步认证,等待芯片进入空闲模式 3)清空FIFO,向Command写PCD_AUTHENT2(0x14),进行认证第二步,并等待进入空闲模式 4)读RegControl(0x09)看Crypto1On位是否置1,置1表示认证成功了 6.读写S50卡 1)读:向FIFO写PICC_READ(0x30)+块得绝对地址,向Command写Transceive,等待FIFO长度为16,然后读出来
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甘蔗和玉米不同生育时期叶片挥发物组成及其对亚洲玉米螟的电生理活性,谢兴伟,蒋兴川,为了研究甘蔗和玉米不同生育时期叶片挥发物成分的差异及挥发物对亚洲玉米螟的电生理活性,采用溶剂漂洗法和气相色谱-质谱联用仪�
2026-05-10 13:01:49 721KB 首发论文
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