Doron等人利用2-6MHz的超声波(0.0 A)成功对人体皮肤组织层下50mm处的植入式传感器供电(传输精准度达95%),最大可获得6.5V的电压值【191。 2013年,IEEE会员Tristan J.Lawry,Kyle R.Wilt,Jon D.Ashdown,Henry A. Scaaon,Gary J.Saulnier等人利用超声波成功将1 7.37Mbps(4MHz)的数据和50W (1MHz)的电能穿过厚度为63.5mm后的金属墙,并且都获得了极高的传输效率超声波能量传输具有比电磁传输更小的频率、更低的能量损耗、良好的指向性、更高的传输效率并且非常适合无磁性干扰及无辐射的环境下。以上特有性质和优点,使得超声波输能必将在未来的军事、航空航天、生物医疗等领域具有巨大优势和发展前景。 1.3课题研究主要内容本课题主要对超声波通过气体和弹性固体两种不同介质的输能分别进行了理论分析,SOL Multiphysics软件对输能系统仿真,最后对超声波在弹性固体耦合输能加以实验验证。实验采用超声波压电换能器作为整个传输系统的发射接收传感器,当接收换能器接收到发射换能器传递来的超声波时,接收换能器利用自身压电材料的特性将超声波转换为电信号,然后再将收集到的电能通过能量收集器储存,从而达到超声波输能和收集的功能。在硬件设计方面主要有两个部分: (1)超声波发射系统:根据能量传输损耗大的特点,传感器采用的是超声波功率换能器,超声波能量发生器产生的正弦电信号(超声频率)经发射换能器转换第1罩绪论为超声波通过弹性固体介质传递给接收换能器。(2)超声波接收系统:接收换能器将接收到超声波再转化回电信号,并将其通过后续储能电路将接收到的能量予以储存。 1.4本章小结本章主要介绍课题的研究背景和意义,相关课题在国内外的研究进展,以及超声波输能的应用前景,最后介绍一下论文需要研究的主要内容。
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