Расчет системы бесконтактной зарядки аккумулятора для интерактивной контактной линзы


https://doi.org/10.24108/rdeng.0318.0000141

Полный текст:


Аннотация

Миниатюризация электроники сегодня достигла таких вершин, что стало возможным включать электронные схемы в состав устройств, эксплуатация которых происходит при непосредственном контакте с телом человека, при этом не вызывая ощущений дискомфорта. К таким устройствам можно отнести контактные линзы. Снабжение контактных линз электронной схемой делает возможным возложить на них, помимо функции коррекции зрения, еще и диагностические задачи. Кроме того на экран, помещенный в область зрачка глаза (линзы) можно проецировать визуальные образы.

Благодаря тому, что контактная линза имеет непосредственный контакт со слизистой оболочкой глазного яблока, включая в электронную систему линзы датчики электрохимического или электромеханического типа можно проводить диагностику, например, диабета и глаукомы. Для обработки информации с датчиков в тело контактной линзы устанавливают микропроцессорную систему, а информация после предварительной обработки передается на внешнее микропроцессорное устройство посредством радиоканала различного формата кодировки. С помощью микропроцессора в теле контактной линзы можно формировать изображение, проецируемое на экран, расположенный в области зрачка глаза (контактной линзы). Приемо-передатчик, антенна, микропроцессорный блок и блок датчиков размещаются в теле контактной линзы в области радужной оболочки глаза.

При создании электронной системы интерактивной контактной линзы серьезной проблемой является обеспечение ее электропитанием. Для этого можно использовать микроаккумулятор, зарядку которого необходимо осуществлять в период, когда линза не используется, например, во время сна человека. На это время линза помещается в специальный раствор для дезинфекции и химической обработки материала, из которого сделана линза. Зарядное устройство для такой системы должно быть бесконтактным, например, выполненным в виде воздушного трансформатора, вторичная обмотка которого располагается в теле контактной линзы.

Целью расчета параметров воздушного трансформатора зарядного устройства аккумулятора интерактивной контактной линзы является определение амплитуды переменного напряжения, подаваемого на первичную обмотку трансформатора, частоты этого переменного напряжения и индуктивности (число и площадь витков) первичной обмотки трансформатора. В представленной работе предложен алгоритм такого расчета, сделан примерный расчет, в результате которого построен трехмерный график, позволяющий оптимизировать конструкцию воздушного трансформатора, как основного элемента, определяющего параметры импульсного источника питания для системы зарядки аккумулятора.

Предложенный алгоритм можно использовать при расчетах любых бесконтактных систем зарядки аккумуляторных батарей автономных электронных устройств.


Об авторе

А. В. Ситников
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

Ситников Алексей Викторович

каф ФН7



Список литературы

1. Ситников А.В., Масленникова С.И. Аккумуляторные батареи носимых электронных устройств // Радиостроение. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2017. № 5. С. 52-72. DOI: 10.24108/rdeng.0517.0000113

2. Ситников А.В., Ситников И.А. Электротехнические основы источников питания: учебник. М.: КУРС: ИНФРА-М, 2017. 240 с.

3. Тарутта Е.П., Арутюнян С.Г., Милаш С.В. Коррекция волнового фронта глаза с помощью контактных линз и их влияние на аккомодационный ответ // Российский офтальмологический журнал. 2016. Т. 9. № 2. С. 102-107. DOI: 10.21516/2072-0076-2016-9-2-102-107

4. Басова Г.Г., Гардер Н.В., Липатникова Н.В., Залесский М.Г. Применение мягких контактных линз с лечебной целью // X Съезд офтальмологов России (Москва, 17-19 июня 2015 г.): Сб. науч. материалов. М.: Офтальмология, 2015. С. 51.

5. Glass Help. Режим доступа: https://www.google.ru/glass/help/ (дата обращения: 09.09.2018).

6. Introducing our smart contact lens project. Режим доступа: https://googleblog.blogspot.com/2014/01/introducing-our-smart-contact-lens.html (дата обращения: 09.09.2018).

7. Щербо С.Н., Щербо Д.С., Крапин М.Ю. Медицина 5П: молекулярно-диагностические технологии мобильного здравоохранения // Медицинский алфавит. Современная лаборатория. 2017. Т. 4. № 28 (325). С. 5-11.

8. Даниличев В.Ф., Кольцов А.А., Новиков С.А., Павлюченко В.Н. Специальные контактные линзы // Современная оптометрия. 2010. № 4 (34). С. 17-27.

9. Reyhaneh Sariri P., Ali Erfani Karimzadeh Toosi. Обработка лецитином контактных линз для предотвращения адсорбции протеинов // Журнал органической химии. 2003. Т. 39. № 4. С. 506-509.

10. Кадергулова А.М. Кислородная проницаемость и влагосодержание как основные характеристики контактных линз // Фундаментальные проблемы науки: Междунар. науч.-практич. конф. (Уфа, 1 сент. 2016 г.): Сб. ст. Ч. 2. Уфа, 2016. С. 160-161.

11. Ситников А.В. Основы электротехники: учебник. М.: КУРС: ИНФРА-М, 2017. 288 с.

12. Sony, Samsung и Google запатентовали «умные» глазные линзы. Режим доступа: https://styler.rbc.ua/rus/nauka_i_tehnika/sony-samsung-google-zapatentovali-umnye-glaznye-1462448869.html (дата обращения: 09.09.2018).


Дополнительные файлы

Для цитирования: Ситников А.В. Расчет системы бесконтактной зарядки аккумулятора для интерактивной контактной линзы. Радиостроение. 2018;(3):1-16. https://doi.org/10.24108/rdeng.0318.0000141

For citation: Sitnikov A.V. Calculation of Contactless Battery Charging System for Interactive Contact Lens. Radio Engineering. 2018;(3):1-16. (In Russ.) https://doi.org/10.24108/rdeng.0318.0000141

Просмотров: 8

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2587-926X (Online)