醫療設備的EMI是如何幹擾電路?
發布時間:2013-01-05 責任編輯:easonxu
【導讀】我們生活已經充滿了電磁幹擾 (EMI)。隨著時間的推移,有意和無意的 EMI fusheyuandedaliangchanshenghuiduidianluzaochengyanzhongdepohuai。zhexiefusheyuandexinhaobingfeiyidinghuiwurandianlu,danwomendemudejiushiyaorangdizaoshengxitongyuanlizhexieweihai。
我wo們men可ke以yi設she想xiang,一yi名ming醫yi生sheng使shi用yong一yi台tai心xin電dian圖tu診zhen斷duan設she備bei,想xiang要yao準zhun確que地di對dui心xin髒zang進jin行xing診zhen斷duan。在zai知zhi道dao這zhe是shi一yi台tai高gao精jing密mi的de測ce量liang設she備bei後hou,我wo們men便bian不bu會hui擔dan心xin討tao厭yan的de噪zao聲sheng會hui出chu現xian在zai診zhen斷duan結jie果guo中zhong。這zhe是shi一yi種zhong低di頻pin測ce量liang,電dian子zi設she備bei不bu會hui超chao過guo 1MHz。但是,如果使用的是一台 EMI 設計糟糕的 ECG 設備,而這時醫生又在檢查期間使用手機接電話,那麼就有理由擔心診斷結果了。

圖 1:醫用 ECG 測量設備的性能
1.5 英尺以外的發射器(f = 470 MHz, P= 0.5W)開啟和關閉時 ECG 診斷設備的心髒檢查結果圖 1 中,係統的心髒輸入信號約為 0.25 mVp-p。這種小信號要求有 6000 V/V 左右的測量放大器增益。幸運的是,圖 1 所示情況並不代表醫用 ECG 測量設備的實際性能。這種測量實際是使用

圖 2:所示電路板在工程師的實驗室中進行的
圖 2 精密型低電平 ECG 心率計電路板的正麵圖不要掉入這種 EMI 陷阱。小心謹慎地構建電路板,並使用一些抗 EMI 的組件,它與模擬或者數字電路的帶寬無關。當應用電路附近存在某個 EMI 源時,該輻射源可能會也可能不會對它產生影響。使用這種低頻電路板時,來自手機的輻射噪聲是如何進入到測量結果(請參見圖 1)的呢?讓我們來回顧和研究整個 EMI 圖。
在 EMI 方麵,共有三個因素起作用:輻射源、輻射信號傳播的耦合通路以及輻射受體。本例中的輻射源是顯而易見的。但是,EMI 信號源可能通過空中無線傳播,也可能通過PCB 傳導,並且輻射源不明。EMI(也稱作射頻幹擾,RFI)通過直接傳導或者各種場傳播,對受體形成包圍之勢。這些場直接耦合進入電路連接線和 PCB 線路中,轉換成傳導型 RFI。
在兩個電荷之間形成力需要三個條件:電、磁和電磁場(輻射)。電場(伏特/距離)描(miao)述(shu)兩(liang)個(ge)物(wu)理(li)點(dian)之(zhi)間(jian)不(bu)均(jun)勻(yun)電(dian)荷(he)分(fen)布(bu)所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)力(li)。為(wei)了(le)平(ping)衡(heng)這(zhe)種(zhong)電(dian)荷(he)分(fen)布(bu),電(dian)荷(he)之(zhi)間(jian)形(xing)成(cheng)了(le)力(li)。移(yi)動(dong)的(de)電(dian)荷(he)或(huo)者(zhe)電(dian)流(liu)形(xing)成(cheng)磁(ci)場(chang),它(ta)對(dui)其(qi)周(zhou)圍(wei)所(suo)有(you)其(qi)它(ta)電(dian)荷(he)施(shi)加(jia)力(li)。這(zhe)種(zhong)場(chang)(或者力)隨距離增加而迅速減小。請注意,電場和磁場相互關聯,一個改變,另一個也同時改變。最後,電子(或者電荷)的加速度形成電磁場。這種電磁場是產生 EMI 傳播最為常見的原因。
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