心室辅助装置叶轮位姿检测方法研究

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心脏是人体内的重要器官,负责为全身的其他器官进行泵血,心脏出现了问题会对于人的健康产生极大的影响,一个典型的例子就是心衰,这种疾病主要由于心脏泵血的能力不足进而导致人体健康受到损害。心室辅助装置的出现给心衰问题带来了有效的解决方案。心室辅助装置在国内起步较晚,现在由于患者较多,医疗条件逐渐发展成熟,心室辅助装置的发展得到了迅速的提高,并逐渐向小型化,微创植入化发展,目前的心室辅助装置一般采用第三代的设计结构。心室辅助装置采用电机带动叶轮进行驱动,在驱动的过程中完成泵血,完成心脏的功能。由于在装置内流通血液,此种特殊的工作环境要求不能采用传统的轴承式叶轮装置,由于采用轴承装置,不同的构件之间存在接触,会造成局部的压力集中,会破坏血液中的细胞,造成血液污染。所以心室辅助装置采用磁力悬浮叶轮的方式配合电机的驱动。此种情况下,叶轮的位置变化情况决定了心室辅助装置的运行状态与内部压力情况,但由于叶轮悬浮,叶轮位置会发生多个方向的变化,叶轮位姿检测变得困难。本文基于此特点,设计了基于线性霍尔传感器与电涡流传感器的方式进行心室辅助装置的叶轮位姿检测,本文对于装置内部电磁场进行了仿真分析,设计了实际的实验方案,设计了标定装置,标定了磁场信号强度与电涡流传感器信号强度随着位置变化产生的变化,对此进行了相应的规律性的总结。最后进行了实际的实验,比对了两种不同传感情况下的检测结果,分析了测量准确性。
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