Crystal stability problem in wireless biomedical devices

• Autorzy: Nowocień S.

Warianty tytułu

PL

Problem stabilności częstotliwości kwarcu w biomedycznych bezprzewodowych urządzeniach mikrokontrolerowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a wireless communication module designed for biomedical applications. The analysis of the impact of production and dispersion stability of quartz crystal devices commonly used in the microcontroller on the reliability of transmission was made. The measurements confirmed that the spectral dispersion of carrier frequency was caused by the projection of production crystals as well as temperature variations. The studies indicate a strong dependence of the precision of carrier frequency generation on the thermal coefficient of capacity changes.

PL

W pracy zaprezentowano skonstruowany moduł komunikacji bezprzewodowej do zastosowań biomedycznych. Dokonano analizy wpływu rozrzutu produkcyjnego i stabilności rezonatorów kwarcowych typowo stosowanych w urządzeniach mikrokontrolerowych na niezawodność transmisji. Wykonane pomiary widmowe potwierdziły niestabilność częstotliwości nośnej spowodowany rozrzutem produkcyjnym kwarców a także zmianami temperatury. Przeprowadzone badania wskazują na silną zależność precyzji generacji częstotliwości nośnej od termicznego współczynnika zmian pojemności kondensatorów odsprzęgających.

Słowa kluczowe

EN

crystal stability; microcontroller devices; wireless sensor; transmission disturbance

PL

stabilność kwarcu; czujnik bezprzewodowy; urządzenie mikrokontrolerowe; zakłócenia transmisji

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 12a
• Strony: 181--184
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Nowocień S.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej, ul. B.Prusa 53/55, 50-317 Wrocław,

Bibliografia

• [1] Drzewiecki G., Pilla J.J., Noninvasive Measurement of the Human Brachial Artery Pressure-Area Relation in Collapse and Hypertension, Annals of Biomedical Engineering, 26 (1998), p. 965-974.
• [2] Jabłoński I., Mroczka J., Frequency-domain identification of the respiratory system model during the interrupter experiment, Measurement: Journal of the International Measurement Confederation, 42(3) (2009), p. 390-398.
• [3] Leonhardt S., Aleksandrowicz A., Wireless and non-contact ECG Measurement System - the “Aachen SmartChair”, Acta Polytechnica, 47(4-5) (2007).
• [4] Jabłoński I., Mroczka J., A forward model of the respiratory system during airflow interruption, Metrology and Measurement Systems, 16(2) (2009), p. 3.
• [5] Young D.J, Wireless powering and data telemetry for biomedical implants, 31-st Annual International Conference of the IEEE, (2009), p, 3221-3224.
• [6] Haahr R.G. et. all, An electronic patch for wearable health monitoring by reflectance pulse oximetry, IEEE Transaction on biomedical Circuits, 1(6) (2012), p. 45-53.
• [7] Carmo J.P. et. all, A wireless EEG acquisition system with thermoelectric scavenging microdevice, Biodevices - International Conference on Biomedical Electronics and Devices, (2009), p. 380-383.
• [8] Polak A.G. et.all., Telemedical system "PulmoTel-2010" for monitoring patients with chronic pulmonary diseases, Metrology and Measurement Systems, 17(4) (2010), p. 537-548.
• [9] Jabłoński I., Mroczka J., A distributed telemedical system for monitoring of the respiratory mechanics by enhanced interrupter technique, Lecture Notes in Electrical Engineering, 75 (2010), p. 75-95.
• [10] SWRS12C, High Performance RF Transceiver for Narrowband Systems, Texas Instruments., access from: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cc1120.pdf (10.06.2012).
• [11] Nosek J., Zelenka J., Quartz strip resonators as a temperature sensor, Ultrasonics, 39 (2001), p. 465-468.
• [12] Zelenka J., The influence of electrodes on the frequency temperature characteristics of rotated Y-cut quartz resonators, Ultrasonics, 35 (1997), p. 171-177.
• [13] Cartright J., Choosing an AT or SC cut for OCXOs, Connor Winfield, 10 (2008) access (10.06.2012) from: www.conwin.com/pdfs/at_or_sc_for_ocxo.pdf.
• [14] Application Note, Chip Monolithic Ceramic Capacitors, Murata Manufacturing Co.,Ltd., access (10.06.2012) from: www.murata.com/products/catalog/pdf/c02e.pdf.
• [15] Data Sheet, ECS-3X10X - 3X9X High frequency miniature quartz crystals, ECS Inc., access (10.06.2012) from: www.ecsxtal.com/store/pdf/ECS-3x10X%203x9X.pdf
• [16] Data Sheet, CSM-3X Quartz Crystal, ECS Inc., access from: www.mouser.com/catalog/specsheets/CSM-3X.pdf (10.06.2012)
• [17] Specification, TXC Quartz Crystal, TXC., access from: www.txc.com.tw/download/products/c/7M-2008-P08.pdf (10.06.2012)
• [18] Application Note, Surface Mount Multilayer Ceramic Chip Capacitors, KEMET., access (10.06.2012) from: www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/vapubfile s/KEM_C1010_X7R_HV_SMD.pdf/$file/KEM_C1010_X7R_HV _SMD.pdf