小动物监测的植入式低功耗无线系统研究.pdfVIP

60 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 2012年 第31卷 第4期 小动物监测的植入式低功耗无线系统研究 陈卫红，杨益民，叶树明 (浙江大学 生物医学工程及仪器科学学院，浙江 杭州310027) 摘 要：动物模型是药物开发、药效评价、病理研究中常用的方法。植入式无线系统是动物生理参数监测 的常用工具。针对小动物监测系统关键问题，植入模块采用模拟电路实现PPM调制 ，且多路信号分时复 用发射模块，减小了植入部分的体积和功耗。体外接收模块采用了ZN414Z无线电接收芯片和C8051F040 微处理器，将接收到的信号解调、处理 ，并通过串口发送到PC端显示。测量得到包含一路心电和一路温 度的植入模块功耗仅60 A，在两节RENATA395钮扣电池供电下连续工作时问达78d。通过模拟心电信 号和SD大鼠体外实验表明：该系统可得到稳定的心电信号。小体积使得系统在小动物监测中具有很大 优势。 关键词：植入式；无线遥测系统；实时监测 中图分类号：R318．6 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2012)04-0060-03 Studyon implantablelow-powerconsumptionwireless system forsmallanimalmonitoring CHEN Wei-hong．YANG Yi-min．YE Shu-ming (SchoolofBiomedicalEngineeringInstrumentScience，Zh~iangUniversity，Hangzhou310027，China) Abstract：Animalmodelisa sortofcommon method fordrug development，durg efficacy evaluation and pathologicalstudy．Implantablewireless system isa common toolofrphysiologicalparametersmonitoring of animals．Focusonthekeyproblemsofsmallanimalmonitoringsystem ，analogcircuitisdesignedtorealizePPM modulationandtransmittingmoduleisdesignedastimedivisionmultiplexaccess(TDMA)mode，whichreduces thesizeand powerconsumptionoftheimplantablemodule．AM radioreceiverZN414Z and C8051F040micro— processorareusedinthedesignofthereceivingmodule，whichcompletesignal demodulation，signalprocessing andtransmissionanddisplayonPC．Thepowerconsumptionoftheimplantablemodulethatincludesachannelof ECG and a channeloftemperatureisonly 60p．A．Continuousworking time is up for78d when usingtwo RENATA395aspower．TheexperimentsonsimulativeECG signalandSD ratshowthatthesystem cangetstable ECG signa1．Smallsizemakesthesystem tohaveagreatadvantageinthemonitoringofsmallanimals． Keywords：implantable；wirel