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[发明专利]基于摩擦起电和双谐振电路的自驱动无线双参数传感系统-CN202310782574.8在审
发明人： 陈金凯;张晨皓;常世远;董康;夏廉斌;江靖扬;骆季奎 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01D5/24 文献下载
摘要：本发明公开了基于摩擦起电和双谐振电路的自驱动无线双参数传感系统。自驱动无线双参数传感系统，包括自供能模块、对称型双谐振电路和无线信号传输模块。自供能模块包含摩擦纳米发电机和电子开关；无线信号传输模块通过信号输出线圈以无线传输的方式接收对称型双谐振电路中的两个电容型传感器的频率信号。本发明结合摩擦纳米发电机，可以在没有外部有源管理电路和电池的情况下，收集周边环境的机械能并转化为电能，为电子开关和谐振传感电路提供能量，解决传感器的长期供电问题，降低工厂监测成本。此外，本发明利用对称型双谐振电路中本身的电子元件配合外部的接收电感或接收天线即可形成无线传输系统，实时监测两传感器受外界环境变化的情况。
基于摩擦起电谐振电路驱动无线参数传感系统

[发明专利]基于耦合50Hz工频供电的可穿戴式人体健康监测系统和方法-CN202211424949.5在审
发明人： 陈金凯;常世元;刘富海;夏廉斌;周浩;吴云;董康;江靖扬;骆季奎 -专利权人：海宁市产业技术研究院
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： A61B5/1455 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于耦合50Hz工频供电的可穿戴式人体健康监测系统和方法。BUCK电路经电子开关和光学血氧饱和度传感器、温湿度传感器、蓝牙无线通信模块连接，蓝牙无线通信模块和移动终端连接，BUCK电路连接到人体和地；BUCK电路包括整流桥、电容、电容、二极管、二极管、电感和晶闸管；整流桥从皮肤表面接收交流电，经BUCK电路变为直流电储存到内部电容；积累到阈值时为传感器和模块供电，从而实现人体健康的监测和监测数据的无线发送。本发明将生活中无处不在的工频电磁场和可穿戴式设备结合，收集工频能量为血氧传感器供电，可能够在不同环境中对人体实时运动监测，解决穿戴式智能设备摆脱续航能力短缺的问题。
基于耦合 50 hz 供电穿戴人体健康监测系统方法

[发明专利]一种基于鞋地摩擦和人体传导的摩擦发电方法及装置-CN202211327863.0在审
发明人： 陈金凯;夏廉斌;周浩;吴云;常世元;董康;江靖扬;轩伟鹏;骆季奎 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于鞋地摩擦和人体传导的摩擦发电方法及装置，该装置包括全桥整流电路、Buck降压电路和储能元件。所述能量收集方法将全桥整流电路的输入端与人体表面电连接，接地端与鞋底连接。当人与地面发送相对运动时，鞋底与地面摩擦接触形成电性相反的表面电荷，利用该装置收集鞋底与地面因为摩擦接触而产生的电荷，通过人体传输，经过全桥整流电路和Buck降压电路后，最终通过储能元件收集、存储。使用该方法可以收集人体行走或奔跑时产生的能量，并为可穿戴的小型物联网设备提供能源，以解决物联网设备续航的问题。
一种基于摩擦人体传导发电方法装置

[发明专利]基于电容耦合和人体信道传输的植入式供电系统和方法-CN202211424980.9在审
发明人： 陈金凯;夏廉斌;刘富海;常世元;周浩;吴云;董康;江靖扬;骆季奎 -专利权人：海宁市产业技术研究院
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电容耦合和人体信道传输的植入式供电系统和方法。BUCK电路连接于发射端，发射端和接收端感应靠近布置，发射端包括发射器芯片、电容和发射耦合电感线圈，接收端包括接收器芯片、接收耦合电感线圈、电容和储能电容器，BUCK电路包括整流桥、电容、电容、二极管、二极管、电感和晶闸管；整流桥将从皮肤表面接收交流电，经BUCK电路变为直流电储存到内部电容里，当积累到预设阈值将能量传输至接收端，给植入式电子器件充电。本发明基于电容耦合，将用电设备充电中产生的工频能量耦合到人体皮肤表面，再通过人体信道进行能量传输，来给储能器件充电，可为心脏起搏器等植入式供电系统供能，减少电池反复使用危害。
基于电容耦合人体信道传输植入供电系统方法

[发明专利]一种基于SAW无线无源传感系统的运动部件参数测量方法-CN202010884864.X有效
发明人：董树荣;苏秋成;轩伟鹏;金浩;陈金凯;许红升;宋心雨;骆季奎 -专利权人：浙江大学
申请日： 2020-08-28 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： G01S13/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SAW无线无源传感系统的运动部件参数测量方法，所述SAW无线无源传感系统包括传感端的无线无源的SAW传感器及其第一收发天线，读取端的读卡器及第二收发天线，所述无线无源的SAW传感器固定安装在运动部件上，随运动部件一起运动；所述读卡器向传感端发射在预设频率范围内以固定步进行扫频的扫频信号；所述SAW传感器接扫频信号后，生成携带SAW特征的回波信号，并向读取端发射该回波信号；所述读卡器接收回波信号后，比较各扫频频率下的回波信号强度的波形，根据波形形状确定SAW传感器的待测参数值，以实现运动部件待测参数的测量。能够实现高速运动部件状态参数的检测，同时检测速度快，测量精度高。
一种基于 saw 无线无源传感系统运动部件参数测量方法

[发明专利]具有掺杂氧化物金属渐变层的耐高温电极及其制备方法-CN202110348190.6有效
发明人：轩伟鹏;章弥灵;陈金凯;董树荣;金浩;骆季奎 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2021-03-31 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： H01L41/047 文献下载
摘要：本发明公开了具有掺杂氧化物金属渐变层的耐高温电极及其制备方法。现有叉指电极在高温下容易团聚发生退化。本发明在衬底上沉积耐高温氧化物层；耐高温氧化物层上沉积间距设置的n层掺杂氧化物金属渐变层；每个掺杂氧化物金属渐变层上沉积若干薄膜层组；若薄膜层组的数量大于1，则各薄膜层组上下堆叠；薄膜层组由从上至下排布的掺杂氧化物金属渐变层和薄膜层组成；掺杂氧化物金属渐变层的材料为掺杂氧化物的金属。本发明在电极层中加入一层耐高温氧化层，可有效阻止高温下电极的熔融与断裂；在电极层中掺杂氧化物，可有效阻止高温下再结晶与晶粒生长，使得电极具有足够高的导电性被应用于高温声表面波器件。
具有掺杂氧化物金属渐变耐高温电极及其制备方法

[发明专利]一种用于构建睡眠呼吸暂停判别最优模型的系统-CN202110269253.9有效
发明人：轩伟鹏;顾烨鑫;刘富海;陈定;陈金凯;夏淑东;骆季奎 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： A61B5/145 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于构建睡眠呼吸暂停判别最优模型的系统。PSG检查需要在睡眠监测室进行，需要专门检测人员，检查程序复杂。本发明的心率血氧传感器采集血氧数据和脉搏波数据，并对血氧数据和脉搏波数据进行处理，得到血氧饱和度；数据处理模块将心率血氧传感器传来的血氧饱和度和脉搏波数据进行处理，并基于决策树分类模型训练得到睡眠呼吸暂停判别最优模型。本发明能使最优模型中突出表征数据为睡眠呼吸暂停数据还是呼吸正常数据的特征参数的权重，降低基于有效脉搏波数据提取的多尺度熵特征参数的权重，构建的最优模型能应用于睡眠呼吸暂停的早期监测，具有重要的实用价值。
一种用于构建睡眠呼吸暂停判别最优模型系统

[发明专利]一种耐高温的声表面波传感器叉指电极及其制备方法-CN202110321508.1有效
发明人：轩伟鹏;章弥灵;陈金凯;董树荣;金浩;骆季奎 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2021-03-25 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： H01L41/29 文献下载
摘要：本发明公开了一种耐高温的声表面波传感器叉指电极及其制备方法。现有金属材料叉指电极在高温下容易发生团聚、结块。本发明叉指电极包括衬底、氧化物界面层、复合电极层和氧化物保护层；氧化物界面层置于衬底上，氧化物保护层和多个复合电极层均置于氧化物界面层上，相邻复合电极层之间设有间隙；氧化物保护层包裹各复合电极层；复合电极层的材料为掺杂氧化物的金属。本发明通过在衬底和电极之间加入一层氧化物界面层，有效阻止了高温下衬底中原子扩散至电极中；本发明采用金属和氧化物渐变变化的复合电极，能有效阻碍高温下电极的团聚与凸起，增加了器件的高温耐热性，可用于1200℃以上的高温环境，延长了器件在高温环境下的工作时间。
一种耐高温表面波传感器电极及其制备方法

[实用新型]机车曲轴箱压力监测系统-CN202220759791.6有效
发明人：赵江波;陈金凯;李佳 -专利权人：武汉新时代铁路电气有限责任公司
申请日： 2022-04-01 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： F02B77/08 文献下载
摘要：本申请涉及一种机车曲轴箱压力监测系统，包括压力变送器，其用于与油气分离器的进气口螺纹连接，且其用于获取并发送曲轴箱内的实时压力参数；转速传感器，其用于与机车发电机电连接，且其用于检测并传输机车发电机的实时转速参数；接收设备，其与压力变送器和转速传感器连接，用于接收、储存并显示实时压力参数和实时转速参数，以及将实时压力参数与设定压力阈值进行对比，当实时压力参数大于设定压力阈值时下达控制指令；报警装置。本申请能够对机车曲轴箱内的实时压力进行测量，并且能够对测量的实时压力进行显示，本申请还设有转速传感器，用于检测机车发电机的实时转速参数，便于在实时压力数值出现异常时查找故障原因。
机车曲轴压力监测系统

[发明专利]一种基于PT对称电路的金属薄膜厚度检测系统-CN202210678698.7在审
发明人：轩伟鹏;吴斌骅;夏小彬;陈金凯;骆季奎 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G01B7/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于PT对称电路的金属薄膜厚度检测系统。包括第一谐振电路和第二谐振电路，所述第一谐振电路和第二谐振电路为具有相同固有谐振频率的RLC串联谐振电路，且分别串联在耦合电感线圈两端。通过调整第一谐振电路和第二谐振电路中的电容值，改变增益损耗系数，使两者的增益损耗系数互为相反数，从而得到PT对称谐振系统。该系统的耦合电感线圈和待测金属薄膜在电涡流效应的影响下自感发生改变，第一、第二谐振电路之间的耦合系数改变，进而改变了PT对称谐振系统的谐振频率。通过改变增益损耗系数使PT对称系统工作在增益损耗系数与耦合系数相匹配的奇异点，可以大幅提高探测电路的灵敏度。
一种基于 pt 对称电路金属薄膜厚度检测系统

[发明专利]一种耐高温且宽量程的声表面波应变传感器-CN202110187453.X有效
发明人：董树荣;张季恺;付从艺;轩伟鹏;陈金凯;金浩;骆季奎 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-02-18 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： G01B17/04 文献下载
摘要：本发明公开一种耐高温且宽量程的声表面波应变传感器，该应变传感器包括弹性体支架和设置在拱形弹性体支架上的声表面波器件，两者之间通过高温陶瓷胶粘合；声表面波器件包括压电衬底层、叉指电极和反射栅；应变传感器通过所述弹性体支架贴合在待测物体表面；所述弹性体支架将待测物体的应变传递到所述声表面波器件，使得应变传感器受到均匀应变，并保持声表面波器件的频率变化与被测应变呈线性传递比例。本发明的应变量程可达到同材料、同厚度声表面波传感器的9～10倍，且不需要额外的复杂工艺；本发明可以应用在更多微小、复杂、密闭、高温环境。
一种耐高温量程表面波应变传感器

[发明专利]基于摩擦纳米发电机的幅度和频率双参数传感解耦系统-CN202210412033.1在审
发明人： 陈金凯;吴云;张弛;董树荣;轩伟鹏;骆季奎 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2022-04-19 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G01D5/16 文献下载
摘要：本发明公开了基于摩擦纳米发电机的幅度和频率双参数传感解耦系统，采用并联的电阻型传感器与电感型传感器构成谐振探测电路，通过电阻型传感器感受力的大小变化，电感型传感器感受物体位置的变化。再使用摩擦纳米发电机与谐振探测电路串联，为系统供电，组成幅度和频率双参数传感解耦系统。在对系统输出解耦的过程中，首先测量电感型传感器的输出频率及功率与测量物品距离的变化关系，再测量系统的输出幅度与测量物品距离和重量的变化关系，最后利用已知的标定物距离和重量，结合系统输出频率和幅度的变化，通过查表的方式解耦得到测量的距离和力值。
基于摩擦纳米发电机幅度频率参数传感系统

[发明专利]基于遗传算法的摩擦纳米发电机电源管理系统优化方法-CN202210404823.5在审
发明人： 陈金凯;周浩;王骏超;董树荣;轩伟鹏;骆季奎 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了基于遗传算法的摩擦纳米发电机电源管理系统优化方法，该方法通过针对不同的TENG形态进行仿真模拟，得到相应表征，利用功率曲线和等效电容区间两个主要指标进行表征匹配，使仿真结果与实测数据具有较强的一致性。然后利用了NSGA‑Ⅱ多目标非支配排序遗传算法，能够同时针对输出效率和匹配系数进行多目标优化，实现同一电路在不同参数组合情况下的优化输出情况，能够针对TENG这特殊电源器件进行具体的不同结构优化对比。在整个优化设计流程中，能够快速地实现电路元器件的参数选择，同时能够加速不同形态负载、不同形态TENG情况下专用电源管理系统的设计，为TENG更多的应用落地提供一定支撑。
基于遗传算法摩擦纳米发电机电源管理系统优化方法

[发明专利]一种柔性可穿戴睡眠生理参数检测方法及装置-CN201910530955.0有效
发明人：轩伟鹏;胡志伟;陈金凯;骆季奎;董树荣 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2019-06-19 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： A61B5/0205 文献下载
摘要：本发明公开了一种柔性可穿戴睡眠生理参数检测方法及装置。现有睡眠呼吸检测没有结合心率和血氧。本发明包括支持蓝牙5.0的心率血氧检测模块和温湿度检测模块，并具有配套的手机终端软件接收温湿度、反射红光和反射红外光数据，检测呼吸情况，并将反射红外光数据进行滤波和寻峰计算出心率值，同时分别对反射红外光数据和反射红光数据进行FFT变换，结合Beer‑Lambert Model模型得出血氧浓度值；本发明还支持储存数据，并导出CSV格式文件以供二次研究。本发明集成在一块柔性电路板上，粘贴在鼻子下方的皮肤上，佩戴方便，具有极低的有源RF和MCU电流，功耗低，适合长时间监测。
一种柔性穿戴睡眠生理参数检测方法装置

[发明专利]基于表面声波技术的细胞或粒子计数方法-CN201910316875.5有效
发明人：轩伟鹏;胡天玉;张文瑞;陈金凯;黄汐威;孙玲玲;骆季奎 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2019-04-19 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： G01N15/10 文献下载
摘要：本发明公开了基于表面声波技术的细胞或粒子计数方法。现有细胞计数方法要么只适合体积大的细胞计数或价格昂贵，要么时间过长。本发明在声表面波器件的声表面波传播路径上制作微流通道；通过微量泵连接注射器输送细胞流体或粒子流体进入微流通道，利用鞘流技术驱动细胞流体或粒子流体实现聚焦，使微流通道中的细胞或粒子呈现单排列，细胞或粒子间保持距离，依次流过微流通道；声表面波器件与检测仪器连接，检测仪器工作后，测出传输参数，通过绘制传输参数在谐振频率点的值随着时间变化的图像，得到细胞或粒子数量信息。本发明通过测试传输参数的方式变现出来，达到了实时测试数据，提高了技术精度。
基于表面声波技术细胞粒子计数方法

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