【摘 要】
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近年来,由于各种慢性疾病的困扰导致对人体健康护理系统的需求呈指数规模增长,这些严重的慢性疾病包括如肺部、心脏、脑部的疾病。大多数这些疾病的存活率在很大程度上取决于对于疾病的早期诊断和长期监测。通常,可以通过使用接触式医疗监测设备的来获取诸如ECG、EMG、EEG等生理信号。因此,重量轻且易于移动的各种类型的可穿戴医疗设备被广泛地进行了研究。尽管已经开发了许多可穿戴医疗设备,例如健身追踪器、用于监测
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近年来,由于各种慢性疾病的困扰导致对人体健康护理系统的需求呈指数规模增长,这些严重的慢性疾病包括如肺部、心脏、脑部的疾病。大多数这些疾病的存活率在很大程度上取决于对于疾病的早期诊断和长期监测。通常,可以通过使用接触式医疗监测设备的来获取诸如ECG、EMG、EEG等生理信号。因此,重量轻且易于移动的各种类型的可穿戴医疗设备被广泛地进行了研究。尽管已经开发了许多可穿戴医疗设备,例如健身追踪器、用于监测心率和血氧的智能手表等,但它们的使用功能在很大程度上受限于供能部分,在这些现有的大多数装置中主要使用可更换电池或者可充电电池供电,在长期连续的监测中十分不便。因此,迫切需要设计用于可穿戴医疗设备的自发电系统,用于为可穿戴医疗设备长期供电。本文旨在研究可穿戴医疗设备中与电力供应相关的问题,这些问题被认为对其功能有很大影响。论文提出了一种基于压电换能器的由动能产生电能的能量收集电路,以便用于可穿戴医疗设备。本文所提出的电路包括PZT压电换能器,整流器电路,DC-DC转换器和滤波器。设计的电路使用Matlab进行电路性能仿真,然后使用Proteus8进行电路实现。最后,通过实测实验评估其性能。实验测试结果表明,本文所设计的自发电储能电路产生的能量可以为不同容量的电池充电,如350 mAh,450 mAh和1200 mAh等不同容量的电池,并为ECG信号采集模块进行供电,结果表明我们设计的电路可以有效地为可穿戴医疗设备提供所需的电力。
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