提高智能医疗仪器电气性能指标的方法|仪器的性能指标是什么

  [摘 要] 智能仪器实际的核心部件就是微处理器,具有决策、分析、推理、优化控制、显示处理、信息采集、数据传输等多种功能。智能医疗仪器通常对于电气性能指标要求较高。本文首先阐述了智能医疗仪器的基本结构,其次分析了各电气性能指标之间的关系,同时就如何提高智能医疗仪器电气性能指标进行了探讨。
  [关键词] 智能医疗仪器; 电气性能; 指标
  doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 21. 043
  [中图分类号] R197.39 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2013)21- 0076- 01
  1 前 言
  医疗仪器经过多年的发展,已经从过去的数字式仪表、模拟式仪表逐步发展到现在的智能仪器。智能仪器实际的核心部件就是微处理器,具有决策、分析、推理、优化控制、显示处理、信息采集、数据传输等多种功能。智能医疗仪器通常对于电气性能指标要求较高,本文就提高智能医疗仪器电气性能指标的方法进行探讨。
  2 智能医疗仪器的基本结构
  智能医疗仪器的核心就是微处理芯片CPU,CPU利用I/O接口与其他专用键盘、GP-IB、伺服、采样、控制等单元相联,同时还利用总线结构与其他大规模集成器件(CT-IB、CTC 、I/O 、RAM 、ROM等)相联。控制系统内的信号传递是由CPU经总线完成,速度极快,可以在较短的时间内完成一个完整的程序。智能医疗仪器主要有大型γ照相机、B超机、MR机、CT机、DSA机、X线机等。
  (1) 智能医疗仪器应该放置在通风、干燥的环境中使用 ,在仪器的周围不应该摆放与之无关的物品,尤其是不能摆放盛有液体的玻璃瓶子等,以便避免智能医疗仪器内部电路板由于受潮而出现电容短路、绝缘材料失效等问题。一旦智能医疗仪器上有液体淋洒时,应该在第一时间内及时关机,将故障范围控制在一定程度,而后再进行检修和擦拭。
  (2) 智能医疗仪器的电源线长度要合适,过长则很容易出现打结的现象,过短则很容易造成抻拽 ,造成导线破损。
  (3) 电气工程师在维修智能医疗仪器电路板时,务必要将自身携带的静电都消除,避免 CMOS 等电路击穿;与此同时,在焊接的过程中要尽量不采用助焊剂(如焊油等),避免在电路连接点之间出现污物,进而造成短路或者电阻值下降。
  3 各电气性能指标之间的关系
  智能医疗仪器有很多的电气性能指标,且每个指标都有着较为严格的检验方法和检验线路,这些电气性能指标有的相互矛盾,有的相辅相承。例如,将智能医疗仪器的共模抑制比提高,往往使仪器的内部噪声降低。又如为了大幅度提高智能医疗仪器的共模抑制比,可以在输入信号电路中采用整机金属外壳屏蔽、双层导联线屏蔽、单层导联线屏蔽。但是这样一来,又会进一步增大机箱与电路间的漏电流和分布电容。笔者曾对一台心电多域诊断仪的患者漏电流进行测量, 不加屏蔽盒时,输入信号电路为7.5μA,加屏蔽盒后,上升到10.9μA。这就要求电气工程师要通过反复试验来决定取舍,因地制宜, 最终确定最佳方案。
  4 如何提高智能医疗仪器电气性能指标
  (1) 输入阻抗。根据AAMI标准,每一导联在10Hz时输入阻抗不得小于2.5MΩ。在实际安装中,印刷电路板接线柱以及线间的绝缘电阻应足够高,否则将难以达到高输入阻抗。另外,应选用高输入阻抗和低失调电压的运放作缓冲器,否则失调电压随温度的变化会影响后级工作点的漂移。
  (2) 共模抑制比。共模抑制比是智能医疗仪器较为重要的电气性能指标之一,它的大小直接由信号本身的频率来进行决定,表示共模信号通过放大之后的衰减与抑制情况。在信号传输中,抑制共模信号对于噪声信号的降低极为重要。智能医疗仪器的共模抑制比直接决定了其对补偿或者噪声的衰减。例如智能心电仪器常常采用数字滤波(软件法)或者电子陷波器(硬件法)来提高共模抑制比,专门抑制50Hz干扰。
  (3) 频率响应。频率响应是当向智能医疗仪器输入一个频率变化、振幅不变的信号时,测量系统相对反馈出来的响应。通常频率响应是与扩音器、电子放大器等联系在一起,可以用系统响应的相位(弧度)和幅度(分贝)来表示频率响应的主要特性。
  一旦测量到频率响应,假若系统是线性时不变系统,它的特性就可以被数字滤波器以任意的精度近似。
  主要参考文献
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