人工心脏磁悬浮系统涡电流位移传感器的设计.pdfVIP

第25卷 第4期 传 感 技 术 学 报 Vol_25 No．4 2012年 4月 CHINESE JOURNALOFSENSORSANDACTUATORS Apr．2012 Design ofEddyCurrentDisplacementSensorsforM aglevSystem ofVentricularAssistDevice YINChengke ，TANXuedan，QUWenbo，MAYunshan，CHENChen， (1．ArtificialHeartLab，SoochowUniversity，SuzhouJiangsu215021，China；2．ChinaHeartBiomedicalInc，SuzhouJiangsu215123，China) Abstract：NoncontacteddycurrentdisplacementsensorwasdesignedfortheMaglevsystem oftheventricleassist device(VAD)．With regardtothespecialstructureinwhichtherewasatitanium alloyflamebetweenthe displacementsensorandVAD’Srotor，thispaperanalyzedthesensormagneticfieldbyusingfiniteelementmethod toobtain sturcturalparametersofsensor，builta device tomonitorcoilwinding ofr improving the impedance consistency．Performance testofsensorcoils showsthatthe standard deviation ofsensor coils is3．8％ ．the sensitivityishigherthan10％ ，andthegoodpropertiesarefeasibleofrtheMaglevsystem ofVAD． Keywords：ventricularassistdevice；eddycurrentsensor；maglev；Titanium alloyflame EEACC：7540 doi：10．3969／j．iSSII．1004-1699．2012．40．002 人工心脏磁悬浮系统涡电流位移传感器的设计术 尹成科 ，谈雪丹 ，渠文波 ，马云善 ，陈 琛 (1．苏州大学人工心脏研究所，江苏 苏州215021；2．苏州同心医疗器械有限公司，江苏 苏州215123) 摘 要 ：设计一种用于人工心脏的非接触式涡电流位移传感器。针对人1二心脏磁悬浮系统特有的钛合金隔层结构，采用有 限元分析涡电流位移传感器磁场，得到其结构参数 ；同时研制能实时监控传感器线圈绕制的装置，以提高线圈阻抗的一致性。 经对传感器性能测试 ，结果显示所设计的涡电流位移传感器标准偏差为3．8％，灵敏度高于 10％，能满足人工心脏磁悬浮系统 的要求。 关键词 ：人工心脏；涡电流传感器；磁悬浮；钛合金隔层 中图分类号：7310J 文献标识码 ：A 文章编号：1004—1699(2012)04—0428—04 人工心脏作为一种植入式医疗器械 ，通过辅助 为了满足生物相容性要求，人工心脏转子与定 或者替代衰弱的心脏实现泵血功能，是 目前一种无 子表面均有一层血液相容性好的钛_1合金隔层，传 法替代的最终治疗手段[1-2]。第三代人工心脏采用 感器需穿透钛合金隔层检测转子位置 。钛合金隔层 磁悬浮轴承技术_3J，无机械轴承，具有使用耐久性 的加入使得传感器的特性更加复杂。同时，植入式 高、溶血少、血栓发生率较低I4等优点，近年来得到 人工心脏对传感器尺寸有严格的限制 。目前，仅 了快速发展。 PAIChi—nan等人_1采用了实物凑试法得到类似结 位移传感器是人工