一个结合的磁电传感器阵列和基于MRI的人类头部模型,用于生物磁性FEM模拟和传感器交叉声分析
Mesut-Ömür Özden1, Giuseppe Barbieri1, Martina Gerken1
1Integrated Systems and Photonics, Department of Electrical and Information Engineering, Kiel University, Kaiserstraße 2, 24143 Kiel, Germany.
Sensors (Basel, Switzerland)
|February 24, 2024
概括
磁电 (ME) 传感器显示显著的磁交叉声,在近距离下降响应高达15.6%. 尽管有交叉通话,ME传感器保持线性响应,使源和传感器输出能够独立模拟.
科学领域:
- 生物磁性测量 生物磁性测量
- 传感器技术 传感器技术
- 计算建模计算建模
背景情况:
- 磁电 (ME) 传感器对生物磁性测量具有前景.
- 了解磁性交叉声和响应线性对于ME传感器阵列至关重要.
研究的目的:
- 调查ME传感器阵列中的磁交叉声和响应线性.
- 开发一个多尺度的3D有限元素方法 (FEM) 模型来模拟ME传感器的行为.
- 在各种激发配置下分析传感器性能.
主要方法:
- 组合的多尺度3D FEM模型与15个ME传感器和人类头部模型.
- 模拟均和不均的磁场激发.
- 在小信号工作点假设一个线性化的材料模型.
主要成果:
- 在相邻的传感器之间观察到显著的磁交叉,在5毫米处减少了高达15.6%的响应.
- 传感器响应随着距离的增加而增加,因为交叉声减少 (高达5厘米).
- 最外的传感器比中心的传感器有较少的交叉声响;垂直交叉声响超过了水平交叉声响.
- 几乎恒定的灵敏度证实了线性传感器响应,尽管有交叉通话.
结论:
- 磁性交叉声显著影响ME传感器阵列,特别是在近距离.
- ME传感器显示线性响应,允许对源和响应进行独立模拟.
- 开发的FEM模型为优化ME传感器设计和生物磁场应用提供了宝贵的工具.
关键词:
磁力共振成像数据 磁力共振成像数据生物磁传感器传感器交叉语音 交叉语音 交叉语音 交叉语音 交叉语音有限元素方法 (FEM)人类头部模型模型磁场是指磁场中的磁场.磁电效应是一种磁电效应.多铁子装置的多铁子装置.多尺度模型的模型.传感器阵列是一系列的传感器阵列.
