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电磁干扰对医疗仪器设备的影响与对策

2010-04-202170

4分级调整的宽限交流稳压电源

该电源和伺服型交流稳压电源类似,所不同的是多抽头自耦变压器的抽头位置是由继电器转换。由于该电源价格低廉,输入电压的适应范围较宽,应用于家用电器的交流稳压。缺点是稳压精度不高,在继电器转换过程中易产生电火花所带来的尖峰干扰。

5超级隔离变压器

为了解决了现代电子仪器设备的小型化、数字化和低功耗化,对电网的瞬变干扰尤其敏感的问题,从而诞生多抽头的超级隔离变压器,俗称净化电源。

对多抽头的绕组的控制则采用了无触点的双向可控硅,数字电路或单片机。有时也称为数控型净化电源。优点是:稳压电源的电压适应范围宽、对电网或负载变化的响应速度快、对存在于电网中瞬变干扰抑制能力强。

6开关型交流稳压电源

开关型交流稳压电源采用了先进的高频开关电源技术。优点:小型、轻量、高效、响应速度快。缺点:复杂、价格昂贵。

7不间断电源

不间断电源目前有电动机——发电机组、静态后各式和静态式三类。

①电动机一发动机组主要由直流电动机驱动的惯性飞轮和交流发电机组组成。当电网电压停电时,利用飞轮的惯性储能,使发电机在短时间内继续供电;与此同时启动备用的柴油发电机组,当油机转速与发电机组转速相同时,油机离合器与发电机相连,完成由市电到油机的转换。它是较早发展的一种不间断电源。优点:稳定可靠。缺点:体积大、噪声大。

②静态后备式电网正常时,静态后备式不间断电源处在旁通状态,即市电经输入滤波器、静态转移开关直接输送给负载;与此同时,市电通过充电器向蓄电池充电。这时逆变器不工作。只有当市电断电时,才将静态转移开关切换到逆变器一侧,经过2~4ms后逆变器启动,将蓄电池中储存的电能转换成交流电,输给负载。优点:简单、小巧、价格便宜。缺点:输出电压直接受电网波动的影响,抗电网中的突变干扰能力差。

③静态式该电源的工作过程是市电先经整流后对蓄电池充电,再由蓄电地给逆变器供电,经逆变、稳压、稳频后为负载供给交流电源。断电时蓄电池不再充电,而逆变器供电的状态不变,所以不间断电源给负载继续提供交流电源。当逆变器发生输出过电压、过电流或不间断电源故障时逆变器会自动关闭,并通过静态转移开关转到旁通位置,直接由市电给负载供电。优点:保护和扩展能力强。该电源的容量较大,三相大功率的常用医院电子计算机及监护系统。

在医疗仪器设备中的应用

上述各种方法和抗干扰技术已广泛应用于心脑电图机、监护仪、超声诊断仪,电子脉冲治疗仪针灸电疗仪或银针直接接触人体等医疗诊断、治疗仪器设备之中。例如:超声诊断仪电路较为复杂,由换能器检测的信号较为微弱,对抗电源干扰有较高要求,若稍不注重就会在信号上叠加干扰信号而无法正确诊断,机器除了采用了外壳接地,内部非凡是对电源部分采用了严格地屏蔽措施,但对周边环境要求也有很高。例如我市有一家医院购置了一台新的B超仪,放置的房间已经远离医院内易产生干扰源,开机后荧屏上有较强的干扰信号,经过反复分析排查发现是离医院1KM处市广播电台的信号引起,后在电源线上绕了几圈导线接地后,干扰排除。

ECG—651ECG-ll系列心电图机从电路上看,可以说是医疗仪器设备防干扰措施和抗干扰技术综合应用的典范。它集机壳接地,放电管、二极管、浮地、屏蔽,变压器隔离,光电耦合为一体。在输入回路采用了放电管和二极管等组成的高压去颤保护电路,在放大电路前级采用了浮地技术,使前置放大器的地线和主放大器、主电源的地线相互隔离。同时为了减少50Hz的交流电对共模信号的干扰,采用了右腿驱动电路。患者的右腿不直接接地、而是通过限流电阻与驱动放大器相连,

当患者和地之间由于干扰或其它原因引起的高电压或漏电时,右腿放大器立即饱和,将高电压和漏电流旁路。另外还采用了变压器隔离电路,和优先使用交流电源的先进供电电源等。

 

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