尹成科，谈雪丹，渠文波，马云善，陈 琛*

(1.苏州大学人工心脏研究所，江苏苏州215021;2.苏州同心医疗器械有限公司，江苏苏州215123)

人工心脏作为一种植入式医疗器械，通过辅助或者替代衰弱的心脏实现泵血功能，是目前一种无法替代的最终治疗手段［1－2］。第三代人工心脏采用磁悬浮轴承技术［3］，无机械轴承，具有使用耐久性高、溶血少、血栓发生率较低［4］等优点，近年来得到了快速发展。

位移传感器是人工心脏磁悬浮系统的核心部件之一。相对于其他非接触式位移传感器，涡电流位移传感器具有结构简单、灵敏度高、抗干扰强、可靠性高等优点，广泛用于人工心脏领域。目前，国内外对涡电流传感器的性能、结构设计等方面已经展开了一系列的研究［5－9］，并针对不同应用要求优化设计涡电流传感器结构［10－12］。

为了满足生物相容性要求，人工心脏转子与定子表面均有一层血液相容性好的钛［13］合金隔层，传感器需穿透钛合金隔层检测转子位置。钛合金隔层的加入使得传感器的特性更加复杂。同时，植入式人工心脏对传感器尺寸有严格的限制。目前，仅PAI Chi-nan等人［14］采用了实物凑试法得到类似结构下的传感器参数，如果被测结构参数变化，只能重新试验。因此，针对人工心脏中带有钛合金隔层的结构，从涡电流检测的基本原理出发，进行了以下3方面的工作:采用有限元法分析涡电流传感器在检测带有钛合金隔层靶板时的磁场分布特性，得出制作线圈的结构参数;设计一个线圈绕制与监测装置，在绕制线圈的同时，监测线圈的形状、绕线的张力等，以保证线圈阻抗的一致性;对绕制的线圈进行性能测试与分析。……