基于磁共振的电子设备非接触式便捷充电系统的研究(Based on magnetic resonance of electronic equipment non-contact
charging system research)
一、立项依据
(一）现状与背景分析
现状分析:
传统的供电方式需要导线将电源和设备连接起来，在户外及环境恶劣的场合，这种供电方式存在弊端，例如易受天气的影响、接触及碳积会引起火花等。而采用非接触的方式供电具有方便、安全、可靠等优点。非接触式电能传输不需要引线，在一些特殊场合得到了应用例如户外、水下、矿井、材料处理、生物医疗及移动负载等。例如，给一些封闭式的东西充电，由于不再好打开其封装，所以非接触式充电正好可以解决这个问题。
无线鼠标已经得到了广泛应用，但是其电池使用一直存在着问题。无论是干电池的不断更换还是充电电池的不断充电，都给用户带来了不便，很多人只是买来用了一阵后，因为电池问题又换回了有线鼠标。同时，电池的使用会造成很大的浪费，也给日益脆弱的环境造成了污染。
（二）学术价值：
目前在市面上比较常用的几种无线充电技术中，大约有四种，在目前使用的四种无线充电技术中，电感耦合在价值链中应用最为广泛，其它几种技术包括传导、近场磁阻技术和远场磁共振。我们在这里主要是针对有USB接口的电子设备实现基于磁共振的非接触式便捷充电的研究。
1、对磁共振无线充电技术进行深刻的实践。
2、利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振。
3、在鼠标上做一个标准大小的USB端口，另外做一个有接受装置的USB插头，这样就能实现电能的无线传输了，类似的，插在电子设备USB接口的接收器能够将接收到传输过来的电荷，将电能作用于所接的负载，也能够实现普遍的电子设备的无线充电。
4、这一系统对处在充电场的人完全无害，因为电量只在以同一频率共振的线圈之间传输。如果在日常生活中各种电子设备里普及的话，会给人们的生活带来很多的便利。
5、我们做的这个项目主要方面是来源于磁共振无线充电技术，对于现今这个对于电量十分“饥渴”的现状，如果能够实现的话，能够彻底的改变类似于无线鼠标等耗电量大且充电不方便的电子设备的现状，使人们的日常生活过的更加顺畅如意。
（三）应用价值：
目前无线鼠标的电池方面的问题，向来很受到电脑用户的关注，很多人都有同样的感触，那就是无线鼠标用起来很方便，但是它的电量低以及费电，充电、换电池频繁，造成了很多最后摈弃了这一先进的发明。我们这项技术正好解决了这个问题。
1、无线充电技术摆脱了不仅是无线鼠标，还有其他的电子设备对于数据线的需求，带来了很多的便利，当你在户外享受刺激的野营，去外地出差的时候，往往很多时候行李很多都是缠绕的数据线，很容易把线弄混和丢失，十分的不方便，但是无线充电解决了这个问题。我们只要将安装了接收器的USB插头，插在具有USB端口的电子设备上，再由发射器发射能量，电子设备就能充电了。
2、还有很多的电子设备是封闭式的，不能换电池，也没有端口能充电，无线充电技术也是很实用的，只要在其内部装上接收器的话，外部有发射器发射能量，充电问题就能迎刃而解了。
（四）已有的研究实践基础：
1、小组所有成员都进行了《电子电路分析》、《模拟电子线路基础》、《C程序设计》、《C++面向对象程序设计》、《数字电子技术基础》等课程的学习，有扎实的理论基础，并且所有成员都进行过物理、数字电路和模拟电路的实验，具备一定的实践经验和动手操作能力。
2、小组成员积极地到国家图书馆查找资料，并通过老师的介绍参考了大量的文献，同时主动的和资深指导老师交流，已初步了解非接触式充电等技术。
3、小组成员切实到中发电子市场上考察，积极的搜集了所要用到的设备的具体的型号和市场价格，为之后的实践提供坚实基础，做到花得最少，做到最好。
（五）团队成员及优势
1、学院配有专门的创新实验室及实验器材，并配有专门的指导老师进行指导。指导老师为信息工程学院电子信息工程系老师，在电子设计与开发方面有着多年的实践经验，多次指导学生参加全国大学生电子竞赛和北京市电子竞赛，并取得了优异的成绩。
2、本团队共有3名成员，都具有扎实的专业理论知识，同时小组成员成绩优秀，且在团队导向、电路模拟设计、电路板制作方面各有擅长。具有较强的理论底子，同时动手实践能力也较强。
3、小组成员有强烈的求知欲、创新精神、团结意识和坚持研究的毅力，并努力将想法付诸于实践，善于从实践中积累经验，在所有成员的团结协作下，本项目会按时并且出色地完成。
二、研究内容、目标、要解决的问题和主要特色
(一) 研究目标
无线充电技术作为一种新兴的充电技术，可以使人们轻松摆脱电源线，实现无时无刻充电。无线鼠标已经摆脱了数据传输所需要的线缆，但是仍需要电池的支持，既不方便也不环保。本研究以无线鼠标为例，旨在设计并制作为无线鼠标及其他具备USB接口的电子设备(如MP3、手机等)进行远距离无线充电的系统，该系统由电能发射电路模块（发射器）、接收转换电路模块（接收器）、供电电路模块（输出）组成。（二）研究内容
1、系统组成：
本项目设计的系统分为三大模块：电能发射电路模块（发射器）、接收转换电路模块（接收器）、供电电路模块（输出）。
（1）结构图如下：
I II III
I.发射器II.接收器III.输出
各模块组成为：两个具有相同谐振频率的振荡器(Source和Device)、驱动电路（Driving）和输出电路（Output）。
（2）流程图如图2：
图2
2、系统工作原理：
利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成。如图1，高频交流信号输入到驱动电路。Source振荡器通过电磁感应从驱动电路取得能量，通过磁场共振强耦台，能量通过“隧道”被传递到Device，与负载直接相连的输出电路通过电磁感应取得能量。
系统的设计基础在于两个振荡电路之间重叠存在的瞬逝波耦合。虽然Source和Device之间的非辐射耦合随两者距离有所衰减，但是从理论上说，未被负载吸收的部分能量会返回发射端。从而不会对效率影响很大。
具体到无线鼠标，发射器封装后接到PC的USB接口上，由PC供电，并由Source传输能量，Device和Output封装在一起，由Device接收电能并传递给Output，Output用标准的USB端口输出，无线鼠标端，我们设计USB接口来代替传统的电池供电。由于大多数电子设备（MP3、MP4、手机等）可以由USB口充电，针对不同的电子设备，我们只需在输出端设计不同标准的USB端口即可。
3、主要技术介绍：
（1）磁共振技术实现无线电力传输：
共振原理：当一个物体与另一个物体的频率一样时，就会产生震动。当两个物体的振幅相同时，它们传递能量的强度不会受到周围事物的影响。同样的道理应用到
该技术研制出被称为“磁场耦合共振器”的无线电力传输装置。实际上，这个装置就是一对铜线绕的线圈。所用的铜线直径为3厘米，线圈的半径为25厘米，彼此相隔2米远．振动频率相同。一个线圈连
接的插头可直接插入墙上的，另一个线圈则连接了一个60瓦的灯泡。不管两个线圈之间有任何障碍物．只要连接的线圈一通电．另一个线圈所连接的灯泡就立即被点亮了。这一技术为电能的中等距离无接触传输提供了可能。
（2）振荡器设计
国际电信联盟(Internatlonal TelecommuNication Union．ITU)分配给工业、科学和医学(Industrial．Scientific and MedicaL，ISM)设备的自由辐射频率为3.56MHz，27.12 MHz，40.68 MHz，245GHz等。在这些频率范围内的电碰辐射强度不受限制。
基于以上标准，在设计振荡器时．要尽量限制其振荡频率在此范围之内。频率越高，波长越短．为限制其在近场距离内，频率不宜太高．故而我们设计的电路频率大约在7MHz左右，波长为40m左右。振荡器电路由电容和电感组成LC谐振电路，其谐振频率要与驱动电路频率一致。
为了更加便捷，系统体积要尽量小，可以采用薄膜平面线圈形式。
（三）创新点
1、利用磁共振实现无线鼠标的远距离无线供电，摆脱了电池和线缆，更方便、更环保。
2、我们在实现鼠标无线供电的基础上，进而实现为其他电子设备进行无线充电，挖掘出了其一部分潜在价值，使这项技术拥有更大的应用价值和现实意义。
3、该系统基于现有的无线鼠标无线数据传输，在原水平上延伸创新，集无线数据传输于无线充电于一体将理论与实践科学化结合。
4、具有环保理念，往常的充电方式无非是电池，这样废弃的电池越来越多，造成了环境污染，在如今这个讲究低碳生活的年代，环保又便利的无线充电无疑是最好的选择，这一系统对处在充电场的人完全无害，因为电量只在以同一频率共振的线圈之间传输。如果在日常生活中各种电子设备里普及的话，会给人们的生活带来很多的便利。
5、能够拓展延伸，具有很大的潜在价值，例如能够实现无线数据传输等功能。
（四）特色
1、社会效益：无线充电市场需求量很大，据估算，2013年，无线充电设备的全球潜在市场容量接近180亿美元，到2014年，无线充电设备的出货量将达到2.5亿台。该系统具有巨大的潜在价值以及社会效益。
2、从无线鼠标入手，使无线鼠标彻底抛弃电池，为用户带来的更便捷更环保的体验。同时我们将无线
供电技术扩展到其他具有USB端口的电子设备（MP3、MP4、手机等）中，为其无线充电提供了解决方案，前景广阔。
（五）有待解决的问题
由于目前我们查阅的资料有限，专业课程学的也不多，项目中所需要的几大块知识（如磁共振技术等）还没有掌握，同时现有的电子电路知识也很有限。所以在做的过程中我们会遇到很多困难，很多的疑问，但我们一定会主动学习，多查阅资料，并及时与指导老师沟通，相信我们有毅力也有能力克服困难。就目前而言，我们认为有以下一些待解决的问题：
1如何在远距离传输电能的同时做到传输效率的最大化。
2如何设计合理有效的集成电路，实现效果的最优化以及体积的最小化。
3针对不同标准的USB接口如何设计接收器。
三、预期效果与具体成果
关于无线鼠标的电池问题，其实是最受争议的，包括大家用的是什么电池，容量是多少，鼠标耗电量是多少，使用时间，使用环境和鼠标垫材质等等，这些都是不定因素，没有标准。正常来说，不要太短时间就好。根据很多同学和老师的反应，无线鼠标的耗电十分厉害，有的几天就要换电池，这样周周复始的，会造成很大的浪费，也给日益脆弱的环境造成了污染。
我们研发的电子设备非接触式充电系统基于磁共振技术。
示意图如下：
最多可捕捉多达70%的无线电讯号能量，然后转化为直流电，为负载供能。
整个系统包含了两件东西，一个是插在插座上的发射器，另一个是在电子产品上，跟硬币大小差不多的接收器，这两部分是技术的核心，只要在一定的范围内，电能能够瞬间自发射器传到对应的接收器。而制作这些装置的成本应该会比较低，可能能够达到量产的要求。
（1）研发出一套能够基于磁共振技术对无线鼠标实现无线供电的装置。装置包括发射器、接收器两部分，发射器接PC的USB端口，接收器接在经过改装的无线鼠标的USB端口处。
（3）发表关于研究技术方案或者研究论文一篇。
（4）提交研发过程中详细细节的研究报告一份。
（5）提交心得体会一份。
（6）制作能充分反应研究成果的电子展板一个。
具体安排及进度
活动经费预算
MRI设备 一、选择题 1.MR对下列哪种组织不敏感（） A.骨 B.脑组织 C.软组织 D.水 2.MR的组织参数包括( ) A.质子密度 B.纵向驰豫时间 C.横向驰豫时间 D.化学位移 E.液体流速 F.波动 3.MRI设备是以什么为信息载体（） A.X线 B.电磁波 https://www.doczj.com/doc/7614815142.html,波 D. γ射线 4.MRI设备的主磁体由斜硅钙构成，我们称这种MRI设备为（） A.永磁型 B.常导型 C.超导型 D.不存在 5.MRI设备中，要想使人体组织磁共振信号产生，必须使（）先后工作。 A.主磁场梯度线圈发射线圈 B.主磁场梯度线圈接收线圈 C.主磁场发射线圈接收线圈 D.梯度线圈发射线圈接收线圈 6.磁场系统中能够使样品的磁化强度产生磁共振的系统是（） A磁体B梯度线圈系统C发射线圈系统 D 接受线圈系统 7.现今为止没有发现在诊断中对人体有伤害的设备（） A.CT B.X线摄影 C.核磁系统 D r 相机 8.MRI成像设备中属于组织参数的是（） A.质子密度 B.磁场强度 C.梯度场强度 D.线圈特性 9.MRI设备中属于组织参数的是（） A.纵向驰豫时间 B.磁场强度 C.梯度场强度 D.线圈特性 10.在MRI设备中，可产生一个大小不变方向时刻在变的磁场的部分是（） A.主磁体 B.梯度线圈 C.发射线圈 D.接收线圈 11.MRI成像设备中属于设备参数的是（） A.质子密度 B.纵向驰豫时间 C.横向驰豫时间 D.磁场强度 12.下列部件属于MRI设备的是（） A.影像增强器 B.IP板 C.滤线栅 D.发射线圈 13.在磁共振系统中对样品磁共振发射出来的信号给予接收放大处理的是（） A磁体B梯度线圈系统C发射系统D接受系统 14.核磁设备中主磁体重量大，由天然材料构成，不需要消耗电能的磁体指的是（） A.永磁体 B.常导磁体 C.梯度磁场 D.超磁导体 15.核磁设备中主磁体利用导体材料在低温条件下零电阻特性制成的磁体指的是（） A.永磁体 B.常导磁体 C.梯度磁场 D.超磁导体 16.MRI设备的主磁体由铌－钛构成，我们称这种MRI设备为（） A.永磁型 B.常导型 C.超导型 D.不存在 17.永磁型MRI设备一般用预热加热器将主磁体温度加热到（） A.10℃ B.18℃ C.20℃ D.29℃ 18.MRI设备中，对产生的磁共振信号进行接收变成电信号的部分是（） A.主磁场 B.梯度线圈 C.发射线圈 D.接收线圈 19.下列属于核磁接收装置的是( ) A.前置放大器 B.混频器 C.梯度线圈 D.相位检波器 补充：接受线圈、中频放大器
磁共振基本原理 第一章 主要讲述电荷、电流、电磁、磁感应方面的基本概念。这里将介绍余下章节中将提到的大量的词汇。你可以快速复习这些概念，但是要注意关键定义和一些重要的概念，因为这些概念有可能在考试中出现。同时也包括一些对向量和复数关系的解释。如果你有工程师的背景就请略过这些章节，否则请多花些时间研究2D、3D向量，振幅和相位、矢量和复数方面的知识。矢量在MRI中有极其重要的作用，因此现在多花些时间学习是值得的。 静电学研究的是静止的电荷，在MRI中几乎没有太大意义。我们以此作为开场白主要是因为电学和磁学之间有密切的关系。静电学与静磁场非常相似。最小的电荷存在于质子(正)和电子(负)中，集中在很小的一团或以量子形式存在。虽然质子比电子重1840倍，但是他们有同样幅度的电荷。电荷的单位是库仑，是6.24*1018个电子的总和,这是一个非常大的数量。一道闪电包含10到50个库仑。一个电子或质子的电荷为±1.6*10-19库仑。 与一个粒子所拥有的分离的电荷不同，电场是连续的。关键的概念是相同的电荷相互排斥，不同的电荷相互吸引。同时，你应该知道电场强度与电荷呈线形变化，和电荷的距离的平方成反比。换句话说，如果总的电荷数增加，电场的强度也会增加，与电荷的距离越远，电场强度越弱。 将相同的电荷拉近，或将不同的电荷分开都需要能量。当出现这种情况时，粒子就有做功的势能。就象拉开或压缩一个弹簧一样。这种做功的势能叫电动力（emf）。当一个电荷被移动，并做功时，势能可以转化成动能。每单位电荷的势能称电势能，它是电荷相对于电场的位置的函数（1/d2）。 电荷位于周边，它尽量要处于一个舒服的位置，但这也不是一件容易做到的事。它不断地运动、做功。运动的电荷越多，每个电荷做功越多，总功越大。运动的电荷叫做电流。电流的测量单位为安培（A）。第一个电流图描绘的是电池产生直流电（DC）。电厂里的发电机产生的是变化的电压，也称为交流电（AC）。 在通常情况下，电子在电流中的运动并不是没有阻力的。它们遇到各种类型的阻力。电路中阻碍电流流动的特点叫做阻抗。共有三种类型的阻抗，即电阻、电感、电容。如果电流的做功产生热量，阻抗就叫电阻；如果能量能产生磁场，阻抗即电感；如果能形成电场即电容。这三种阻抗在MRI中均有不同的作用，后面的章节将详细讨论。电流在电路中流动会做功，在单位时间内电流的总做功量称为功率。 磁学是物质的基本特性，就象电荷与质量一样。物质的磁性特点很大一部分是由电子的结构和运动决定的。非磁性的物质有非常小的排列方向紊乱的、结构紊乱的磁区，它们相互抵消。永磁体有大量的几乎排列方向一致磁区。排列越一致，磁场越强。 *备注：现在被称为土耳其的国家曾经认为天然磁体有磁性是很神秘的。几千年前，土耳其被称为Magnesia，这就是磁性这一词的由来。 当一种物质放在磁场中变的有磁性的程度被称为磁敏感性。真空的磁敏感性定义为0。如内
（一）分类磁共振按照不同的分类方法有不同的分类。按照场强大小分为高场、中场、低场磁共振；高场一般为场强高于1. OT的磁共振；巾场为场强高于0. ST而低于1.OT的磁共振；低场一般为低于0. ST的磁共振。按照磁体类型一般分为：永磁型磁共振、常寻型磁共振和超导型磁共振。永磁型磁共振维护费用小；逸散磁场小，对周围环境影响小；造价低；安装费用也较少； 一般只能产生垂直磁场；场强范围一般在0. 15～0. 35T；磁场随温度漂移严重，磁体需要很好的恒温；磁场不能关断，对安装检修带来困难；磁体沉重；且随着场强增大，磁体厚度增大，更加沉重。常导型磁共振生产制造较简单，造价低；可产生水平或垂直磁场；重量轻；检修方便，磁场均匀度也很高；场强一般在0. 1～0. 4T；运行耗费较大，通电线圈耗电达60kW以上；还需配用专门的供电设备和水冷系统。超导型磁共振场强范围0. 3～9T；磁场均匀性高；稳定性好；图像质量好；运行耗费很高，制冷剂主要是液氦的费用很高；运输、安装、维护费用也很高。目前主要市场上的磁共振以高场和低场为主，高场一般为超导型，低场一般为永磁型；且低场永磁型磁共振往往做成开放式，有C形式或立柱式；高场超导磁共振往往做成圆形孔腔式或站立式的磁共振。常导磁共振一般也做成圆形孔腔式。还有些公司推出了某些部位如头颅、四肢或关节专用检查的磁共振设备，其形态变化较灵活。一般来讲，低场永磁型以出诊断图像为主要目的，图像质量已经能够满足诊断要求；高场超寻型主要以功能磁共振为主，图像质量是其基础。 （二）MRI系统结构 磁共振系统的典型结构如图6-10所示，主要包括磁体子系统、梯度场子系统、射频子系统、数据采集和图像重建子系统、主计算机和图像显示子系统、射频屏蔽与磁屏蔽、MRI软件等，分述如下。
MRI技术——磁体与系统（上） 3.1引言磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术是利用人体原子核在磁场与外加射频磁场发生共振，而产生影像的成像技术。MRI是随着计算机技术的飞速发展以及在X线CT的临床应用基础上发展起来的一种新型医学数字成像技术。由于它既能显示形态学结构，又能显示原子核水平上的生化信息，还能显示某些器官的功能状况，以及无辐射等诸多优点，已越来越广泛地应用于临床各系统的检查诊疗中。随着MRI技术的不断改进，其功能日趋完善，应用围不断拓宽，是当今医学影像学领域发展最快、最具潜力的一种成像技术。 磁共振成像设备（简称为“MRI设备”）在我国卫生部被列为乙类大型医用影像设备，医院需要特别申请配置许可证。MRI 设备在临床上的应用日益广泛，在各系统疾病的诊断中扮演着越来越重要的角色，对于疾病的诊断有不可替代的作用。该设备的配置集中体现着医院临床诊疗、以及科研工作的水平。 磁共振成像设备（简称MRI设备）主要由以下四部分构成：磁体系统、梯度磁场系统、射频系统、计算机及图像处理等系统组成，各系统间相互连接，由计算机控制、协调。对于超导MRI设备，低温保障冷却系统也是其重要组成部分。实
际的磁共振成像系统为了加快图像处理速度，一般都配备专用的图像处理阵列单元；为了实施特殊成像（如心脏门控、脑功能研究等），还要有对生理信号（心电、脉搏、（无创、有创）血压、血氧饱和度、氧分压、二氧化碳分压等）进行采集、处理、分析的单元。为了实现实时脑功能成像，需要配置特殊的高性能计算机柜，射频脉冲实时跟踪，试验刺激的产生、传输（可通过波导孔）及控制，数据的全自动后处理系统等。图像的硬拷贝输出设备（如激光相机）、软拷贝输出设备（如CD±R/RW、DVD±R/RW、MOD等光盘驱动器）也是必备的。 3.2磁体系统磁体系统是MRI设备产生成像所必需的静磁场（static magnetic field）的关键部件。磁体的主要性能指标是其产生的磁场强度、均匀度、稳定性及孔径大小等，这些性能指标直接关系到整个系统的信噪比和成像质量。几乎所有的厂家都在努力追求能够制造出高质量、尽可能高的磁场强度、优良的磁场均匀度、稳定可靠、尽可能大的开放孔径、以及尽可能短的磁体。3.2.1磁体系统的组成磁体系统的基本功能是为MRI设备提供满足特定要求的静磁场，除了磁体之外，还包括匀场线圈、梯度线圈、以及射频发射和接收体线圈（又称为置体线圈，Build-in Body Coil）等组件。上述三个线圈依次套叠在磁体腔中，使磁体孔径进一步变小。匀场线圈可进一步提高磁场的均匀性；梯度线圈解决
1.5T 磁共振成像系统技术参数 * 总体要求：投标时提供进口品牌产品、技术白皮书(DATA SHEET) ，投标方应提供设备技术要求中的全套配置。 序号项目要求 一磁体 1.1 磁场强度 1.5T 1.2 磁体类型超导磁体 1.3 磁体屏蔽方式主动屏蔽 1.4 抗外界电磁干扰屏蔽具备 1.5 匀场方式主动匀场 + 被动匀场 1.6 磁场稳定度<0.1ppm/hour 1.7 主动匀场技术具备 1.8 匀场线圈组数≥18 组 1.9 10cm DSV （ 20 点 24 平面 VRMS 测量法）≤ 0.014ppm 1.10 20cm DSV （ 20 点 24 平面 VRMS 测量法）≤ 0.044ppm 1.11 30cm DSV （ 20 点 24 平面 VRMS 测量法）≤ 0.1ppm 1.12 40cm DSV （ 20 点 24 平面 VRMS 测量法）≤ 0.22ppm 1.13 磁体长度（不含外壳）≤160cm * 1.14 磁体长度（包含外壳）≤170cm 1.15 病人检查孔道孔径≥ 60cm * 1.16 液氦消耗率（以datasheet 公布的数据为准）≤0.01 升 /年 1.17 理论液氦填充周期（以datasheet 公布的数据为 ≥5 年准） 1.18 五高斯磁力线X,Y 轴≤ 2.5m 1.19 五高斯磁力线Z 轴≤ 4.0m 1.20 磁体重量 (连液氦 ) ≥3.2 吨 1.21 冷头保用时间≥2 年 二梯度系统 2.1 梯度系统具备源屏蔽2.2 梯度场强（ X,Y,Z 轴，非有效值）≥ 33mT/m 2.3 梯度切换率（ X,Y,Z 轴，非有效值）≥ 120mT/m/s 2.4 梯度爬升时间≤ 0.275ms 2.5 最高梯度性能时X 轴扫描野≥ 50cm 2.6 最高梯度性能时Y 轴扫描野≥ 50cm
基于磁共振的电子设备非接触式便捷充电系统的研究(Based on magnetic resonance of electronic equipment non-contact charging system research) 一、立项依据 (一）现状与背景分析 现状分析: 传统的供电方式需要导线将电源和设备连接起来，在户外及环境恶劣的场合，这种供电方式存在弊端，例如易受天气的影响、接触及碳积会引起火花等。而采用非接触的方式供电具有方便、安全、可靠等优点。非接触式电能传输不需要引线，在一些特殊场合得到了应用例如户外、水下、矿井、材料处理、生物医疗及移动负载等。例如，给一些封闭式的东西充电，由于不再好打开其封装，所以非接触式充电正好可以解决这个问题。 无线鼠标已经得到了广泛应用，但是其电池使用一直存在着问题。无论是干电池的不断更换还是充电电池的不断充电，都给用户带来了不便，很多人只是买来用了一阵后，因为电池问题又换回了有线鼠标。同时，电池的使用会造成很大的浪费，也给日益脆弱的环境造成了污染。 （二）学术价值： 目前在市面上比较常用的几种无线充电技术中，大约有四种，在目前使用的四种无线充电技术中，电感耦合在价值链中应用最为广泛，其它几种技术包括传导、近场磁阻技术和远场磁共振。我们在这里主要是针对有USB接口的电子设备实现基于磁共振的非接触式便捷充电的研究。 1、对磁共振无线充电技术进行深刻的实践。 2、利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振。 3、在鼠标上做一个标准大小的USB端口，另外做一个有接受装置的USB插头，这样就能实现电能的无线传输了，类似的，插在电子设备USB接口的接收器能够将接收到传输过来的电荷，将电能作用于所接的负载，也能够实现普遍的电子设备的无线充电。 4、这一系统对处在充电场的人完全无害，因为电量只在以同一频率共振的线圈之间传输。如果在日常生活中各种电子设备里普及的话，会给人们的生活带来很多的便利。
本技术新型涉及一种用于磁共振装置(11)的控制设备(10)、一种系统(20)、一种控制系统(30)和一种磁共振设施(40)。根据本技术新型的用于磁共振装置(40)的控制设备(10)具有：控制模块(12)，外设模块(13)，接收模块端口(15)，和主电路板单元(16)，其中所述控制模块具有：中央协调部件(12.1)，高频控制部件(12.2)，和梯度线圈控制部件(12.3)，其中所述控制模块(12)和所述外设模块(13)满足实时要求，其中所述接收模块端口(15)构成为用于连接接收模块(17)，其中所述控制模块(12)、所述外设模块和所述接收模块端口(15)集成到所述主电路板单元(16)中。 技术要求 1.一种用于磁共振装置(11)的控制设备(10)，具有： -控制模块(12)， -外设模块(13)， -接收模块端口(15)，和 -主电路板单元(16)， 其中所述控制模块(12)具有： -中央协调部件(12.1)，所述中央协调部件构成为用于接收根据测量序列所计算的序列指令，
-高频控制部件(12.2)，所述高频控制部件构成为用于根据所述序列指令操控所述磁共振装置(11)的高频发送单元(11.2)，和 -梯度线圈控制部件(12.3)，所述梯度线圈控制部件构成为用于根据所述序列指令操控所述磁共振装置(11)的梯度线圈单元(11.3)， -其中所述外设模块(13)构成为用于操控所述磁共振装置(11)的外设装置， -其中所述控制模块(12)和所述外设模块(13)满足实时要求， -其中所述接收模块端口(15)构成为用于连接接收模块(17)， 其特征在于， -所述控制模块(12)、所述外设模块(13)和所述接收模块端口(15)集成到所述主电路板单元(16)中。 2.根据权利要求1所述的控制设备(10)，其特征在于，所述控制设备(10)具有时间调谐部件(18)，并且所述时间调谐部件(18)集成到所述主电路板单元(16)中，并且所述时间调谐部件构成为用于输出时钟信号以及借助于所述时钟信号对所述控制模块(12)、所述外设模块(13)和所述接收模块端口(15)在时间上进行调谐。 3.根据权利要求1所述的控制设备(10)，其特征在于，所述控制设备(10)具有现场可编程门阵列(F1)，其中所述现场可编程门阵列(F1) 构成为唯一的硬件结构单元，并且所述控制模块(12)和/或所述外设模块(13)映射在所述现场可编程门阵列(F1)中。 4.根据权利要求2所述的控制设备(10)，其特征在于，所述控制设备(10)具有现场可编程门阵列(F1)，其中所述现场可编程门阵列(F1)构成为唯一的硬件结构单元，并且所述控制模块(12)和/或所述外设模块(13)映射在所述现场可编程门阵列(F1)中。 5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备(10)，其特征在于，所述控制设备(10)具有集成接收模块(14)，并且所述集成接收模块(14)构成为用于获取高频磁共振信号，满足所述实时要求并且集成到所述主电路板单元(16)中，其中借助于所述磁共振装置(11)的接收线圈单元(11.1)的接收通道(K1)接收所述高频磁共振信号。
MRI也就是核磁共振成像，英文全称是：nuclear magnetic resonance imaging，之所以后来不称为核磁共振而改称磁共振，是因为日本科学家提出其国家备受核武器伤害，为表示尊重，就把核字去掉了。 核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MR)。 MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。 MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵。 磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。1946年斯坦福大学的Flelix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell各自独立的发现了核磁共振现象。磁共振成像技术正是基于这一物理现象。1972年Paul Lauterbur 发展了一套对核磁共振信号进行空间编码的方法，这种方法可以重建出人体图像。 磁共振成像技术与其它断层成像技术（如CT）有一些共同点，比如它们都可以显示某种物理量（如密度）在空间中的分布；同时也有它自身的特色，磁共振成像可以得到任何方向的断层图像，三维体图像，甚至可以得到空间－波谱分布的四维图像。
O P E R-0.35T磁共振成像系统(0.35T)配置清单 一、成像系统 1. 磁体系统 无涡流开放型钕铁硼永磁体(场强0.35T，实用新型专利号：ZL 012 45762.0) 自恒温加热单元 自恒温电源和控制单元 2. 射频发射和接收系统 全数字谱仪 射频功率放大器 平板式射频发射线圈 前置放大器 射频接收线圈：头部、体部（大）、体部（小）、颈部、膝关节、脊柱、腕关节线圈各1 只 3. 梯度系统 梯度放大器及梯度电源 x、y、z梯度线圈 4. 谱仪 全数字谱仪 5. 计算机系统 图像处理工作站（研祥工控机）： Intel至强TM (XEON TM) 双处理器
2.8G以上主频 128MB显存 2048MB内存 160G硬盘 DVD刻录机 高分辨率液晶(TFT)彩色图像显示器(20’) 标准键盘 鼠标 高级图像后处理软件包 二、操作台 磁共振成像专用组合式操作台 三、病人处理系统 诊断床 对讲系统 背景音乐系统 四、系统软件 基于WINDOWS 2000 的中/英文鑫高益磁共振扫描平台OPERView：基本序列软件包 系统控制软件包 数据处理软件包 图像重建软件包 瑞典CONTEXTVITION图像处理软件包
故障分析软件包 质量控制软件包 激光相机接口软件包 血管成像软件包 水成像软件包 扩散成像软件包(EPI/线性) 五、射频屏蔽室 磁体室射频屏蔽体、屏蔽门、屏蔽观察窗、滤波板、波导板及必要的内装修等 六、电源及机房空调系统 15KW 交流稳压电源 磁体室温控空调1台 七、附件 床垫、枕垫、头垫、头线圈座、测试水模、备用保险丝、安全标志等 八、随机文件 使用说明书、技术说明书、维护手册等 九、培训 应用培训(原理、操作、维护和初级诊断)：2周 现场培训：1周 十、相机一台 OPER-0.35磁共振成像系统(0.35T)技术参数 磁体
福建省地方计量检定规程 《医用磁共振成像（MRI）系统》（报批稿）编制说明 一、任务来源 《医用磁共振成像（MRI）系统检定规程》是福建省科技厅2009年省属公益类自主科研项目，下达文件：闽科计〔2009〕46号和闽财〔2009〕584号，任务书编号为：2009R10015-3。目的是研究医用磁共振成像（MRI）系统检定方法，制定出适合我省医用磁共振成像（MRI）系统使用、检定情况的地方计量检定规程，满足我省计量检定机构强制检定工作需要，使计量性能、测量结果的量值具有溯源性、准确可靠，进而为正确诊断疾病提供计量保障。 二、编制本检定规程的必要性 医用磁共振成像（MRI）系统是利用射频（RF）电磁波对置于磁场中的含有自旋不为零的原子核的物质进行激发，产生磁共振，用感应线圈采集磁共振信号，按一定数学方法进行处理而建立的一种数字图像。医用磁共振成像（MRI）系统设备包括磁体、梯度线圈、供电部分、射频发射器及MR信号接收器、计算机成像系统和诊断床等组成。近年来，核磁共振成像技术发展十分迅速，已日臻成熟完善，检查范围基本上覆盖了全身各系统，并在对软组织的检查方面明显优于X射线CT机。医用磁共振成像（MRI）系统在作为大型医疗设备，在医院诊断方面地位日益突出，已在国内、外大、中医院普遍使用。许多医院都有医用磁共振成像（MRI）系统，有国外的厂家，如：西门子、美国ＧＥ、东芝、日立等产品，也有国内的厂家，形成种类众多，早期质量不高的局面。在这种情况下，磁共振影像计量参数的检测就显得至关重要了。但目前国家尚无医用磁共振成像（MRI）系统的检定规程或校准规范，为此，我们与厦门市计量检定测试院、南京军区福州总院共同开展本规程的编制工作，使制定出医用磁共振成像（MRI）系统计量检定规程更适合我省实际情况，保证医疗机构医用磁共振成像（MRI）系统安全、合格使用。