醫療設備互聯方案中電磁幹擾的屏蔽設計
發布時間:2019-02-27 責任編輯:xueqi
【導讀】電磁幹擾(EMI)shidiancijianrongdeyigefenzhi,tashizhiyanjiuheyizhizaoshengxinhaodeganrao,shiqibuyingxiangdianludezhengchanggongneng。zaiyixuejie,zugoudexinhaozaoshengpingbishiyouhuashebeigongnenghezuizhongbaohubingrenjiankangdebiyaotiaojian。
一個好的電磁幹擾屏蔽是通過一個完整的360°外殼周圍的保護裝置來完成。完整的360°屏蔽是環繞整個受保護設備(例如電纜)並將其連接到底盤(見圖1)的環向終止端子上。

保護設備(例如電纜)並將其連接到底盤(見圖1)的環向終止端子上。

360°屏蔽
在(zai)某(mou)些(xie)醫(yi)學(xue)應(ying)用(yong)中(zhong),這(zhe)似(si)乎(hu)是(shi)無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)的(de),因(yin)為(wei)需(xu)要(yao)保(bao)護(hu)的(de)設(she)備(bei)是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi),它(ta)是(shi)將(jiang)物(wu)理(li)特(te)性(xing)轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)信(xin)號(hao)的(de)感(gan)器(qi)。例(li)如(ru),希(xi)望(wang)屏(ping)蔽(bi)一(yi)個(ge)用(yong)於(yu)測(ce)量(liang)人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)中(zhong)某(mou)種(zhong)異(yi)常(chang)的(de)半(ban)透(tou)明(ming)的(de)光(guang)電(dian)晶(jing)體(ti)管(guan),光(guang)源(yuan)在(zai)背(bei)後(hou),這(zhe)樣(yang)可(ke)保(bao)護(hu)它(ta)不(bu)受(shou)外(wai)界(jie)幹(gan)擾(rao),避(bi)免(mian)損(sun)壞(huai)電(dian)路(lu)或(huo)妨(fang)礙(ai)其(qi)正(zheng)常(chang)功(gong)能(neng)。但(dan)是(shi)這(zhe)樣(yang)的(de)裝(zhuang)置(zhi)怎(zen)麼(me)能(neng)被(bei)屏(ping)蔽(bi)呢(ne)?將(jiang)光(guang)電(dian)晶(jing)體(ti)管(guan)完(wan)全(quan)包(bao)裹(guo)在(zai)金(jin)屬(shu)宿(xiu)中(zhong)將(jiang)消(xiao)除(chu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)光(guang)感(gan)知(zhi)能(neng)力(li),還(hai)有(you)大(da)量(liang)的(de)其(qi)他(ta)醫(yi)學(xue)傳(chuan)感(gan)器(qi),比(bi)如(ru):光、溫度、壓力、流量、熱、聲等等, 這zhe些xie也ye需xu要yao屏ping蔽bi。那na麼me,設she計ji師shi們men能neng做zuo些xie什shen麼me呢ne?早zao期qi試shi圖tu為wei這zhe些xie應ying用yong提ti供gong有you效xiao的de屏ping蔽bi,僅jin僅jin是shi在zai電dian路lu外wai圍wei用yong導dao電dian材cai料liao包bao圍wei,但dan沒mei有you擺bai地di方fang法fa。這zhe個ge解jie決jue萬wan案an,不bu是shi專zhuan門men針zhen對dui醫yi學xue傳chuan感gan器qi,常chang稱cheng為wei浮fu動dong屏ping蔽bi。
最zui終zhong,這zhe是shi一yi個ge有you問wen題ti的de設she計ji。浮fu動dong屏ping蔽bi增zeng加jia了le額e外wai金jin屬shu層ceng的de屏ping蔽bi材cai料liao麵mian,而er且qie沒mei有you適shi當dang的de端duan子zi來lai保bao護hu電dian路lu免mian受shou輸shu入ru噪zao聲sheng信xin號hao影ying響xiang,同tong時shi防fang止zhi輸shu出chu噪zao聲sheng信xin號hao。然ran而er,在zai沒mei有you足zu夠gou端duan子zi的de情qing況kuang下xia,金jin屬shu層ceng或huo結jie構gou將jiang產chan生sheng兩liang個ge獨du立li的de金jin屬shu片pian,通tong常chang是shi屏ping蔽bi層ceng和he底di盤pan,從cong而er產chan生sheng具ju有you將jiang場chang轉zhuan換huan為wei電dian壓ya和he電dian流liu的de潛qian力li的de偶ou極ji子zi天tian線xian。這zhe可ke能neng會hui導dao致zhi電dian路lu抗kang擾rao性xing問wen題ti和he損sun害hai屏ping蔽bi性xing能neng。
為(wei)了(le)避(bi)免(mian)屏(ping)蔽(bi)誤(wu)差(cha),設(she)計(ji)師(shi)經(jing)常(chang)加(jia)入(ru)地(di)線(xian),連(lian)接(jie)獨(du)立(li)的(de)金(jin)屬(shu)片(pian),消(xiao)除(chu)偶(ou)極(ji)天(tian)線(xian)的(de)擔(dan)憂(you),並(bing)建(jian)立(li)電(dian)氣(qi)統(tong)一(yi),通(tong)常(chang)通(tong)過(guo)屏(ping)蔽(bi)盾(dun)連(lian)接(jie)到(dao)底(di)盤(pan)。然(ran)而(er),引(yin)線(xian),有(you)時(shi)被(bei)稱(cheng)為(wei)辮(bian)子(zi),會(hui)引(yin)起(qi)其(qi)他(ta)EMI問題。
漏(lou)極(ji)線(xian)的(de)引(yin)入(ru)在(zai)外(wai)部(bu)噪(zao)聲(sheng)和(he)內(nei)部(bu)電(dian)路(lu)之(zhi)間(jian)產(chan)生(sheng)了(le)互(hu)感(gan)回(hui)路(lu),阻(zu)礙(ai)了(le)屏(ping)蔽(bi)性(xing)能(neng)。漏(lou)極(ji)線(xian)還(hai)在(zai)尾(wei)端(duan)子(zi)上(shang)通(tong)過(guo)特(te)定(ding)的(de)電(dian)子(zi)聚(ju)焦(jiao)產(chan)生(sheng)高(gao)密(mi)度(du)電(dian)流(liu),這(zhe)使(shi)電(dian)纜(lan)屏(ping)蔽(bi)和(he)配(pei)套(tao)外(wai)殼(ke)(例如底盤)之間產生電壓積累。反過來,電流不僅會引起向外信號,造成輻射問題,也會影響內部電路,造成失效問題。
解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)陷(xian)阱(jing)的(de)常(chang)見(jian)萬(wan)法(fa)是(shi)將(jiang)內(nei)部(bu)電(dian)纜(lan)導(dao)線(xian)直(zhi)接(jie)連(lian)接(jie)到(dao)指(zhi)定(ding)的(de)導(dao)體(ti)上(shang),以(yi)此(ci)作(zuo)為(wei)內(nei)部(bu)擺(bai)地(di)的(de)通(tong)道(dao),但(dan)這(zhe)在(zai)扁(bian)平(ping)電(dian)纜(lan)中(zhong)比(bi)在(zai)圓(yuan)形(xing)導(dao)線(xian)中(zhong)更(geng)為(wei)常(chang)見(jian)。而(er)且(qie),這(zhe)樣(yang)做(zuo)並(bing)不(bu)能(neng)真(zhen)正(zheng)解(jie)決(jue)電(dian)感(gan)回(hui)路(lu)問(wen)題(ti),它(ta)隻(zhi)是(shi)重(zhong)新(xin)定(ding)位(wei)了(le)電(dian)感(gan)環(huan)。然(ran)而(er),如(ru)果(guo)電(dian)纜(lan)屏(ping)蔽(bi)與(yu)底(di)盤(pan)也(ye)有(you)360°的連接,擺地導體仍然是屏蔽的重要萬法,因為減少錢圈麵積非常重要,可以減輕其產生的自感應。如果沒有完全封閉的360°終端連接,電信號就無法區分外部世界和內部電路,這會再次造成輻射和失效問題。
原創: Zachary Blanden
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