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醫(yī)療產(chǎn)品EMC測試系統(tǒng)解決方案

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深圳市常寧電子有限公司

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產(chǎn)品簡介

詳細(xì)介紹

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備實(shí)現(xiàn)了電子化、數(shù)字化，不僅提高了醫(yī)療質(zhì)量而且減少了病人的痛苦。但電子化、數(shù)字化的醫(yī)療設(shè)備容易受到電磁干擾問題的困惑。

電磁干擾的來源主要有:高壓線、高壓電源、高功率脈沖設(shè)備、電焊、電機(jī)電刷、汽車、電車、可控硅整流設(shè)備、通信設(shè)備、理療設(shè)備、X線設(shè)備、刀等。干擾設(shè)備一方面向空中輻射高頻電磁波，另一方面在交流電源線上產(chǎn)生頻率范圍很寬的電磁干擾。這不僅能使交流電源線上產(chǎn)生高頻電磁干擾，而且能產(chǎn)生瞬間高壓、瞬間電壓下跌、尖峰及脈沖等。電磁干擾輕則影響醫(yī)療設(shè)備的工作質(zhì)量，重則使醫(yī)療設(shè)備無法工作。各種高頻干擾會(huì)造成醫(yī)療影像設(shè)備圖像不清晰，影響診斷和治療。如高頻干擾會(huì)使、的熱筆劇烈抖動(dòng)，描出的心電波形上疊加有高頻成分，使醫(yī)生無法診斷。高頻干擾還會(huì)使B超熒光屏上的圖像不清晰、不能正常工作。從而我們必須將醫(yī)療部分的EMC問題重視起來。

對于醫(yī)療電器設(shè)備來說，最的已實(shí)施EMC標(biāo)準(zhǔn)是IEC60601-1-2。這個(gè)“-2"標(biāo)準(zhǔn)被稱為“醫(yī)療電器設(shè)備——第1-2部分：基本安全性和主要性能的一般要求——補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)：電磁兼容的要求和試驗(yàn)。"

以下是科研需達(dá)到EMC測試標(biāo)準(zhǔn)EN60101-2 (2007) 的需求，參考標(biāo)準(zhǔn)是按照醫(yī)療測試和參考其它所需要的測試標(biāo)準(zhǔn)，測試標(biāo)準(zhǔn)如下:

試驗(yàn)要求——發(fā)射

在CISPR 11標(biāo)準(zhǔn)（工業(yè)的、科學(xué)的和醫(yī)療的（ISM）射頻設(shè)備——電磁分布特性——限值和測量方法）中將ME設(shè)備和ME系統(tǒng)分為A級或B級和1類和2類。

A級設(shè)備:是使用于幾乎所有設(shè)備的設(shè)備，但不包括家用和那些直接連接到提供給家用建筑物的公共低壓電網(wǎng)的設(shè)備。

B級設(shè)備:是適用于所有設(shè)備的設(shè)備，包括家用和那些直接連接到提供給家用建筑物的公共低壓電網(wǎng)的設(shè)備

1類設(shè)備:包括所有故意產(chǎn)生或使用電導(dǎo)偶合射頻（RF）能量的ISM設(shè)備，這種射頻能量是設(shè)備本身的功能所必需的。

2類設(shè)備:包括所有故意產(chǎn)生或使用以電磁輻射的形式進(jìn)行材料處理和電火花腐蝕的設(shè)備。

大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備是1類設(shè)備

一些2類設(shè)備的例子：

l 醫(yī)療成像設(shè)備（磁共振成像設(shè)備）

l （電熱療設(shè)備包括短波、超短波和微波）

l （高熱療設(shè)備）

l 設(shè)備和系統(tǒng)（以為他們向患者使用了RF能量）

我公司將按照以上標(biāo)準(zhǔn)要求為客戶量身定做一套測試系統(tǒng)：

輻射、傳導(dǎo)發(fā)射測試:

這部分測試分為兩部分，一部分是輻射發(fā)射測試（30MHz以上），而另一部分是傳導(dǎo)發(fā)射測試（30MHz以下）。

它們都用一個(gè)用一個(gè)滿足CISPR16-1要求的接收機(jī)或頻譜分析儀做主要測量工具，從9kHz - 18GHz的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行掃描測量.

它的測試過程包括以下測試頻率范圍和測量帶寬:

頻率范圍	帶寬
9kHz - 150kHz	200Hz
150kHz - 30MHz	9kHz
30MHz - 1GHz	120kHz

高于1GHz,功率密度測量應(yīng)該在1MHz 帶寬中進(jìn)行，改測試是使用頻譜分析儀進(jìn)行測量，因?yàn)樗鼟呙桀l率范圍寬, 速度快并且非常準(zhǔn)確。

測量天線如下：1個(gè)混合天線從30MHz到1GHz 和1個(gè)喇叭天線從1 - 18GHz。

低于30MHz的傳導(dǎo)部分我們使用一個(gè)LISN，單相和三相都是根據(jù)設(shè)備的使用而決定的。 LISNs 同時(shí)還有一個(gè)模擬手使設(shè)備的正確阻抗是正常手操作的，系統(tǒng)配置圖顯示在下頁。

傳導(dǎo)干擾: 規(guī)格是按照CISPR 11而定，對于工業(yè), 科學(xué)和醫(yī)療應(yīng)用，只有傳導(dǎo)測試需要使用電源LISN。無論怎樣，有些科研產(chǎn)生不持續(xù)干擾，例如，在這種情況下設(shè)備需要滿足標(biāo)準(zhǔn)CISPR14。

常寧公司提供的EMC-05系統(tǒng)將輻射傳導(dǎo)發(fā)射與輻射傳導(dǎo)耐受測試集合在一套系統(tǒng)中，從而為客戶話的節(jié)省成本。

下頁系統(tǒng)配置圖為傳導(dǎo)和輻射抗干擾與發(fā)射雙測試系統(tǒng):

對于CISPR14，有兩種測量方法，分為斷續(xù)和持續(xù)。斷續(xù)是測量暫變或“clicks"在一個(gè)期限所產(chǎn)生的數(shù)量。測量在以下四個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行“150kHz，500kHz，1.4MHz 和30MHz"。對于這個(gè)測試需要用一個(gè)的分析儀和一個(gè)LISN進(jìn)行自動(dòng)化測試。

另外1個(gè)測試是功率電纜干擾測量（騷擾功率），這個(gè)測試需要使用吸收鉗和滑道，該測試由5米長的電源電纜穿過滑道及吸收鉗再連接到測試EUT上，在隨著吸收鉗的移動(dòng)中找到電纜所發(fā)出的最差的測量情況，所有測量過程都記錄在軟件中；該測試客戶可自由選擇自動(dòng)測試或是手動(dòng)測試，而自動(dòng)測試將是的測試方法。

功率質(zhì)量測試部分：

當(dāng)EUT受到功率電纜質(zhì)量影響的時(shí)候，功率質(zhì)量包括以下所有測試。

系統(tǒng)包括單相及三相供電系統(tǒng)，它們是經(jīng)過非常精制的控制及濾波處理的，因此可以產(chǎn)生完好的供電。因?yàn)樵跍y試過程中需要完好的純凈電源供應(yīng)所以供電系統(tǒng)是必要的；如果沒有的話，很難辨別問題是出在EUT上還是功率電源上。對于閃爍測試供電具有可校準(zhǔn)阻抗等正常的測試條件。

對于EMS的EFT、Surge、DIP等測試，大致都是相同的，首先由供電系統(tǒng)，為測試EUT提供一個(gè)純凈電源，在由特殊波形信號發(fā)生器將干擾信號以不同相位注入到測試EUT中，完成測試后，觀察EUT的工作情況是否正常。

對于磁場測試，供電中一個(gè)輸出口連接一個(gè)圈形天線并且測試水平已經(jīng)設(shè)置。此應(yīng)用的場水平設(shè)置在3A/m 在50Hz和60Hz，整個(gè)系統(tǒng)*由電腦控制測試并出測試報(bào)告。

ESD靜電測試中EN61000-4-2 靜電放電測試：這個(gè)測試使用ESD靜電模擬器（人工手）對EUT釋放一個(gè)或一組上升時(shí)間快速的正極或負(fù)壓脈沖電荷進(jìn)行干擾。如果EUT是金屬制品，ESD模擬器將以接觸的方式對其進(jìn)行干擾測試，如果EUT是非金屬制品且?guī)в锌p隙，那么我們將才用空氣放電的方式對EUT進(jìn)行干擾測試，此測試為手工操作，模擬器是測試工程師在操作中手持以法規(guī)規(guī)定方式對EUT進(jìn)行靜電放電測試。