電磁干擾及其對醫療儀器設備的影響與對策

發(fā)布時(shí)間:2011-1-13 22:20    發(fā)布者:designer
關(guān)鍵詞: 電磁干擾 , 醫療儀器
隨著(zhù)醫療儀器設備現代化程度的進(jìn)一步提高,由于干擾致使儀器設備不能正常工作,同時(shí)有損系統的現象日趨嚴重。當電場(chǎng)強度超過(guò)2.4G時(shí),可以損壞集成電路;如果磁場(chǎng)強度達到0.03G時(shí),可以使無(wú)屏蔽的儀器設備誤動(dòng)作。為了有效地抑制干擾,提高儀器設備工作的可靠性,在基層維修人員中宣傳、普及抗電磁干擾知識,特別是抗電源線(xiàn)上的電磁干擾知識尤為重要。本文就其進(jìn)行重點(diǎn)討論,誠望有所裨益。

1 干擾

1.1 干擾的方式

干擾分為差模干擾、共模干擾和串模干擾。差模干擾又叫常模干擾、橫模干擾或對稱(chēng)干擾,它是指疊加在線(xiàn)路電壓正弦波上的干擾,是載流導體之間的干擾。如電網(wǎng)的過(guò)欠壓、瞬態(tài)突變、尖峰等。共模干擾又叫縱模干擾、不對稱(chēng)干擾和接地干擾,它是指產(chǎn)生于電網(wǎng)與零線(xiàn)之間的干擾,是載流導體與大地之間的干擾,是由輻射或干擾耦合到電路中來(lái)的。如尖峰干擾、射頻干擾、零線(xiàn)與地線(xiàn)間的穩態(tài)電壓等。串模干擾是指外界磁場(chǎng)電場(chǎng)引起的干擾。如變壓器漏磁、偏轉電場(chǎng)引起的干擾等。

1.2 干擾的類(lèi)型

電源干擾的類(lèi)型包括電壓降落(如重載接通造成電網(wǎng)電壓下降)、失電(如雷電、變壓器故障或其它因素造成的短時(shí)停電)、頻率偏移(如區域性電網(wǎng)故障或發(fā)電機不穩定等)、電氣噪聲(如開(kāi)關(guān)電源或大功率逆變設備等產(chǎn)生的電磁騷擾、無(wú)線(xiàn)電信號、電廠(chǎng)或工業(yè)電弧等)、浪涌(如突然減輕負載、變壓器抽頭不當等)、諧波失真(如整流、變頻調速和開(kāi)關(guān)電源的工作)和瞬變(如雷擊、大功率開(kāi)關(guān)的切換、對電感性負載的切換)等。

l.3 干擾對醫療儀器設備的影響

心腦電圖機、監護儀、超聲診斷儀、針灸電療儀或銀針直接接觸人體的儀器設備等,特別是檢測人體生物電信號的儀器設備,由于信號非常的微弱,如果受到干擾,就會(huì )在檢測結果如波形、圖形、圖像上疊加一種類(lèi)似于某些病變的畸變造成誤診,同時(shí)還會(huì )引起微電擊,嚴重時(shí)還有生命危險。如果是帶有計算機系統的醫學(xué)儀器設備,當共模干擾中的尖峰干擾幅度達到2V~50V,時(shí)間持續數微秒時(shí),可引起計算機邏輯錯誤、信息丟失等。強磁場(chǎng)會(huì )使顯像管、X線(xiàn)影像增強管顯示圖象變形失真;加速器射線(xiàn)偏移;計算機磁盤(pán)、磁卡記錄數據破壞;呼吸機工作失靈;心臟起博器工作失效等。

2 抑制干擾的常用方法

2.1接地

在闡述接地之前,必須弄清地線(xiàn)與零錢(qián)、保護接地和保護接零的基本概念。即:地線(xiàn)是指連接地球通向大地的金屬連接線(xiàn),而零線(xiàn)是我國電力部門(mén)提供的工作線(xiàn)路;保護接地是將儀器設備的金屬外殼接上地線(xiàn),在外殼由于干擾引起帶電時(shí),電流沿地線(xiàn)流入大地,達到保護人身和儀器設備安全的目的。而保護接零是將儀器設備的金屬外殼與電源的零線(xiàn)連接起來(lái),在短路時(shí),立即燒斷保險,以達到切斷電源的目的。在這個(gè)問(wèn)題上,不少基層維修人員概念模糊不清,甚至混為一談,必須予以區別。

2.1.1 儀器設備的信號接地

①浮地 把電路的“零”電位或設備的“零”電位與公共接地系統,或可能引起環(huán)流的公共導線(xiàn)絕緣,即不接地,使此“零”電位相對于大地的零電位來(lái)說(shuō)是個(gè)懸空的“零”電位。常用的方法有變壓器隔離和光電耦合隔離。浮地的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強,缺點(diǎn)是靜電積累。當電荷積累到一定程度后,在設備地與公共地之間的電位差可能引起劇烈地靜電放電,而成為破壞性很強的騷擾源。解決的方法是在浮地與公共地間跨接泄放電阻、阻值的大小以不影響設備漏電流的要求為宜。

②單點(diǎn)接地 電路和設備中凡需要接地的點(diǎn)都接到被定義的只有一個(gè)物理點(diǎn)為接地參考點(diǎn)的點(diǎn)上就稱(chēng)為單點(diǎn)接地。對一個(gè)系統如果采用單點(diǎn)接地,每個(gè)設備都要有自己的單點(diǎn)接地點(diǎn),然后各設備的地再與系統中唯一指定的參考接地點(diǎn)相接。缺點(diǎn)是系統工作頻率很高時(shí)呈某種電抗效應,引起接地效果不佳。

③多點(diǎn)接地 多點(diǎn)接地是指設備中凡需接地的點(diǎn),都直接接到離它最近的接地平面(底板、專(zhuān)用接地母線(xiàn)等)上。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單,高頻駐波小。缺點(diǎn)是維護量(銹蝕、松動(dòng))較大。

④混合接地 集單點(diǎn)和多點(diǎn)接地之長(cháng),把需要就近接地的點(diǎn),就近直接與接地平面相連或對需要高頻接地的點(diǎn),通過(guò)旁路電容與接地平面相連接,其余各點(diǎn)均采用單點(diǎn)接地。流通信號波長(cháng)低于0.05λ時(shí)采用單點(diǎn)接地,接地線(xiàn)長(cháng)度達到 0.05λ以上的就應采用多點(diǎn)接地。

2.1.2 儀器設備的接大地

①儀器設備的接大地 在實(shí)用中除儀器設備內部的信號接地外,還要將儀器設備的信號地、機殼和大地接在一起,并以大地作為儀器設備的接地參考點(diǎn),從而保證了人身安全和電路工作的穩定。

②接大地的方法 接地電阻的大小是衡量接大地的有效性的重要指標。它取決于接地電極的制作方式和大地自身的性質(zhì)。通常由于地下金屬管道(如自來(lái)水、暖氣、天然氣管等)與大地有較大的接觸面積,其接地電阻較小,人們習慣把它作為接地電極。值得注意的是流入管道的故障電流和雜散電流會(huì )對管道檢修人員造成傷害。有些暖氣管道架設在地下溝道中,與大地接觸不良是不宜用來(lái)接地。煤氣管道、液體燃料管(如石油管),有爆炸性的氣管以及電力線(xiàn)的零線(xiàn)等,則絕對禁止用來(lái)接地,以免發(fā)生危險。

正確的接大地方法是自行埋設接地電極。先在地面潮濕處,挖一深度為兩米以上的坑,放入一根焊有導線(xiàn)直徑為1cm~2cm,長(cháng)為2 M~4M的銅棒(特殊情況可多根互連成網(wǎng)),然后理上濕土,把導線(xiàn)露出地面。如果土質(zhì)干燥?稍阢~棒周?chē)钜赃m量的食鹽和水以降低接地電阻,其接地電阻一般可小于4Ω。

醫學(xué)儀器設備的接地必須根據具體儀器設備分別對待,如心電圖機、腦電圖機、胃電圖機、B超等必須單機分別接入大地,千萬(wàn)不要接在同一個(gè)地方。特別是不要與X線(xiàn)機、CT、MRI等接地線(xiàn)接在同一點(diǎn)上,否則會(huì )通過(guò)地線(xiàn)引起極強的干擾,導致無(wú)法正常工作。

2.2 屏蔽

為了有效地抑制設備內、外部的輻射電磁能通過(guò)空間傳播的電磁干擾,通常采取的措施,是屏蔽。具體有電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)屏蔽三種。實(shí)踐證明:對帶有計算機系統的儀器設備,采用屏蔽計算機主機的方法對電磁干擾和靜電產(chǎn)生的干擾有很好的抑制作用。用不同的屏蔽方式和材料其效果也各不相同。例如:對1MHz的干擾,若用金屬網(wǎng)屏蔽,屏效可達40dB,單層鐵皮屏蔽,屏效可達60dB,用雙層鐵網(wǎng)屏蔽,屏效可達100dB。

2.2.1 電場(chǎng)屏蔽

儀器設備中電位不同物體間(包括導線(xiàn)間)的相互感應可看成是分布電容間的電壓分配。為了減少干擾源對被感應物的干擾,通常采取的措施是:增大干擾源與被感應物的距離,減小分布電容;盡可能讓被感應物貼近接地板,增大其對地的電容;在兩者間加入金屬屏蔽層。屏蔽層必須是導電良好的導體,要有足夠的強度,接地要好。例如心腦電圖機、監護儀、針灸電療儀或銀針直接接觸人體的儀器設備應遠離超短波治療機、高頻電刀、X射線(xiàn)機、CT、MRI及一切能輻射電磁波的醫療設備的輻射區內。我市某醫院有一臺500mAX線(xiàn)機的高壓電纜有一處表皮因其它原因被烤焦,開(kāi)機后造成其它儀器設備不能正常工作,經(jīng)過(guò)多次分析和檢查,才發(fā)現是由此而引起的?梢(jiàn)X線(xiàn)機的高壓電纜屏蔽層的重要性。

2.2.2 磁場(chǎng)屏蔽

磁場(chǎng)屏蔽是指對直流或低頻磁場(chǎng)的屏蔽。其屏蔽原理是利用屏蔽體的高導磁率、低磁阻特性對磁通所起的磁分路作用,從而削弱屏蔽體內部的磁場(chǎng)。為了減少屏蔽體的磁阻,所用材料必須是高導磁率的,有一定的厚度的材料。被屏蔽物要盡量放在屏蔽體的中心位置,注意縫隙。通風(fēng)孔等要順著(zhù)磁場(chǎng)方向分布。對強磁場(chǎng)的屏蔽可采用雙層屏蔽體結構。所有材料因磁場(chǎng)強度的強弱而定:當要屏蔽外部強磁場(chǎng)時(shí),外層屏蔽體用不易滋飽和的(如硅鋼)材料;內層則用易飽和的(如坡莫合金)高導磁材料。反之,所用材料倒過(guò)來(lái)即可。安裝時(shí)彼此間的磁路絕緣,無(wú)接地要求時(shí)用絕緣材料作支撐。有接地要求的可用非鐵磁材料的金屬作支撐。因屏蔽體兼有電、磁屏蔽功能,通常是要求接地的。

  2.2.3 電磁場(chǎng)屏蔽

電磁場(chǎng)屏蔽的作用是防止電磁場(chǎng)在空間傳播。它是利用屏蔽體金屬材料對電磁波的反射和吸收作用來(lái)實(shí)現的。其過(guò)程是:當電磁波達到屏蔽體金屬表面時(shí),金屬表面就起反射作用,而未被完全反射的電磁波進(jìn)入屏蔽體內部時(shí),繼續向前傳播的過(guò)程中會(huì )被屏蔽體金屬吸收;當部分未被吸收掉的電磁波透過(guò)金屬到達屏蔽體的另一表層時(shí),在金屬與空氣交界上會(huì )再次形成反射,重返屏蔽層內部,這樣在屏蔽體內部形成多次反射與吸收。

3 抑制干擾的技術(shù)

  3.1 專(zhuān)用線(xiàn)路

為了抑制儀器設備間的相互干擾,最簡(jiǎn)單的方法是采用分相供電制。即:在三線(xiàn)供電線(xiàn)路中認定一相作為敏感設備的供電電源;一相作為外部設備的供電電源;再一相作為常用測試儀器或其它輔助設備的供電電源。這種措施常應用在大型的醫療儀器設備供電系統。

值得注意的是在現代醫用電子儀器設備系統中,由于配電線(xiàn)路中非線(xiàn)性負載的使用,造成線(xiàn)路中諧波電流的存在,而零序分量諧波在中線(xiàn)里不能相互抵消,反而疊加,因此過(guò)于遷細的中線(xiàn)會(huì )造成線(xiàn)路阻抗的增加,干擾也將增加。同時(shí)過(guò)細的中線(xiàn)還會(huì )造成中線(xiàn)過(guò)熱。

3.2 瞬變干擾抑制器

  3.2.1 氣體放電管

俗稱(chēng)避雷管。優(yōu)點(diǎn)是絕緣電阻高、寄生電容小、浪涌吸收能力強。缺點(diǎn)是對浪涌電壓的響應速度低。

3.2.2 金屬氧化物壓敏電阻

壓敏電阻的主要參數是標稱(chēng)電壓和通流容量。在使用時(shí),壓敏電阻的電壓選擇要考慮被保護線(xiàn)路可能有的波動(dòng)電壓,一般取1.2~1.4倍。如果是交流電路,還要注意電壓的有效值與峰值間的關(guān)系。例如220V時(shí)其壓敏電阻的標稱(chēng)電壓應是220×1.4×1.4=430V。通流容量應根據所需保護的具體場(chǎng)合進(jìn)行合理的選擇。使用時(shí)除了安裝引線(xiàn)不宜過(guò)長(cháng),還不宜在高頻場(chǎng)合使用。前者因壓敏電阻對瞬變干擾吸收時(shí)的高速性能(us)級,引線(xiàn)越長(cháng)感應電壓越大,后者因壓敏電阻的固有電容(數千~數百PF)。

3.2.3 硅瞬變電壓吸收二極管(TVS管)

TVS管又叫瞬態(tài)電壓抑制電路。當瞬態(tài)電壓保護二極管受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí),以1×10-12s的速度,將其兩極間的高阻抗變成低阻抗,吸收高達數千瓦的浪涌功率,使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預定值,有效地保護了電子線(xiàn)路的敏感元件。具體又分為單向和雙向兩種。主要參數是擊穿電壓、漏電流和電容。特點(diǎn)是響應時(shí)間快(亞us級)、浪涌吸收能力高、瞬態(tài)功率大、漏電流小、箝位電壓易控制、沒(méi)有損傷極限和體積小等。廣泛應用于醫療儀器設備的靜電,電感性負載切換時(shí)產(chǎn)生的瞬變電壓,雷擊產(chǎn)生的過(guò)電壓保護。使用時(shí)TVS管的擊穿電壓要高于被保護電路工作電壓的10%。

  3.2.4 固體放電管

固體放電管的特點(diǎn)是響應速度快(10~20ns級),吸收電流大、動(dòng)作電壓穩定、使用壽命長(cháng)。其工作原理是:當外界干擾低于觸發(fā)電壓時(shí),放電管處于截止狀態(tài);當干擾電壓超出觸發(fā)電壓時(shí),放電管工作在負阻區。此時(shí)電流極大,使干擾能量轉移。隨著(zhù)干擾的減少,通過(guò)放電管的電流回落,當干擾電流低于維持電流時(shí),放電管從低阻區回到高阻區,完成~次放電過(guò)程。

  3.3 電源線(xiàn)濾波器

電源線(xiàn)濾波器安裝在電源與電子設備之間,主要起抑制電能傳輸中寄生的電磁干擾,提高設備工作可靠性的作用。常用的由無(wú)源集中參數(電感、電容、電阻)構成的單級線(xiàn)路。如圖1所示。圖中Cx為差模電容,起衰減差模干擾的作用。在220V交流電源中取為幾十~幾百nF,耐壓250VAC。Cy為共模電容,起衰減共模干擾的作用。一般取1nf"4.7nf,耐壓3"6KVDC。L1、L2為共模電感,其電感量與通過(guò)電流的大小有關(guān),對共模電流有很好的濾波效果。典型值為幾百nH~幾mH。R起消除濾波器上可能出現的靜電積累。濾波器對電磁干擾的抑制作用的好壞不僅與它的設計與實(shí)際工作條件有關(guān),還與它的安裝情況有關(guān)。因此,安裝時(shí)一定要確保濾波器外殼與設備的金屬外殼接觸良好后,再與大地可靠接觸,同時(shí),還要考慮輸入和輸出線(xiàn)路之間不存在耦合,合理安排濾波器的引線(xiàn)安裝位置。最好的辦法是電源線(xiàn)不直接進(jìn)入設備機箱,而是經(jīng)過(guò)濾波之后再進(jìn)入,利用機殼的自然屏蔽,把電源線(xiàn)干擾排除在設備之外。

提高濾波器性能的措施:一是使用帶地線(xiàn)電感的濾波器。這樣可以抑制地線(xiàn)上的干擾。二是采用多級濾波器。三是濾波器與吸收器件組合使用。四是使用新型軟磁材料。五是加接有耗元件。

3.4 隔離變壓器

隔離變壓器的作用是實(shí)現電路的電氣隔離,解決由地線(xiàn)環(huán)路帶來(lái)的設備間的相互干擾。

3.4.1 普通隔離變壓器

普通隔離變壓器在初級與次級間不設屏蔽層,它是通過(guò)輸入與輸出間的電隔離,從而解決公共地的問(wèn)題。優(yōu)點(diǎn)是對共模干擾有一定的抑制作用,其大小可用初次級間的分布電容和設備對地分布電容的比值來(lái)估算。通常初次級間的分布電容為幾百Pf,設備對地分布電容為幾"幾十nF,因此共模干擾的衰減值在10"20倍左右(20"30dB)。缺點(diǎn)是對共模干擾的抑制效果因繞組間的分布電容隨頻率升高而下降。

3.4.2 帶屏蔽層的隔離變壓器

在變壓器初次級間增設屏蔽層,并將屏蔽層可靠接地,既可獲得較好的抑制共模干擾,也可利用屏蔽層抑制差模干擾。具體做法是將變壓器屏蔽層接至初級的中線(xiàn)端。例如對50HZ工頻來(lái)說(shuō),由于初級與屏蔽層構成的容抗很高,仍可通過(guò)變壓器效應傳遞到次級,而未被衰減。對頻率較高的共模干擾,由于初級與屏蔽層間容抗變小,使這部分干擾經(jīng)由分布電容及屏蔽層與初級中線(xiàn)端的連線(xiàn)直接返回電網(wǎng),而進(jìn)入次級回路。

3.4.3 超級隔離變壓器

超級隔離變壓器就是性能較完善的多重屏蔽隔離變壓器。具體有雙重屏蔽和三重屏蔽兩種。特點(diǎn)是對共模和差模干擾都有較強的抑制能力。雙重的是一個(gè)屏蔽層接變壓器初級的中線(xiàn),以降低差模干擾;另一層接大地,以抑制共模干擾。三重的靠近初級的屏蔽層接初級中線(xiàn);中間的屏蔽層接變壓器的外殼后再接大地;靠近次級的屏蔽層,接次級的一個(gè)端子。

3.5 交流穩壓器

交流穩壓器的作用是在輸入電壓和負載電流變化時(shí),把其輸出電壓穩定在所允許的范圍內。常用的有鐵磁諧振、參數調整型、伺服型、分級調整寬度、超級隔離、開(kāi)關(guān)型、不間斷和凈化等交流穩壓電源。

  3.5.1 鐵磁諧振交流穩壓電源

工作原理是靠改變電感的飽和程度,而使電感與電容諧振來(lái)實(shí)現調節的。當輸輸入電壓因某種因素過(guò)高或過(guò)低時(shí),其輸出電壓可隨輸入電壓的高低通過(guò)自動(dòng)調節,從而使輸出電壓保持穩定不變。優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單、輸出阻抗高、過(guò)載能力強、可靠性較高。缺點(diǎn)是穩壓精度不高、輸出電壓波形失真大、有相移和噪聲。不適宜啟動(dòng)電流大的負載。

3.5.2 參數調整型交流穩壓電源

典型的是早年的614系列穩壓器,F已被一種改進(jìn)型參數調整型交流穩壓電源所替代。該電源是在614的基礎上進(jìn)行了一定的改進(jìn),特別是利用可控硅調感技術(shù)代替了磁放大器。工作原理是利用可控硅的相位控制來(lái)改變電感的參數,實(shí)現調節使輸出電壓穩定不變。優(yōu)點(diǎn)是穩壓精度高(可優(yōu)于土1%),同第一種比較還可以抑制交流輸出電壓中的部分諧波。缺點(diǎn)是輸入側的電流諧波較大、功率因數較低、有相移。特別是帶非線(xiàn)性負載時(shí)可能有低頻振蕩現象。

3.5.3 伺服型交流穩壓電源

該電源就是早期的多抽頭自耦式調壓變壓器。工作原理是監視變壓器輸出電壓的高低的辦法來(lái)驅動(dòng)伺服電動(dòng)機改變變壓器輸出抽頭的位置,使輸出電壓在維持負載所允許的電壓范圍內。缺點(diǎn)是響應速度低(秒級),調節時(shí)會(huì )出現許多尖峰和振鈴干擾。

  3.5.4 分級調整的寬限交流穩壓電源

該電源和伺服型交流穩壓電源類(lèi)似,所不同的是多抽頭自耦變壓器的抽頭位置是由繼電器轉換。由于該電源價(jià)格低廉,輸入電壓的適應范圍較寬,應用于家用電器的交流穩壓。缺點(diǎn)是穩壓精度不高,在繼電器轉換過(guò)程中易產(chǎn)生電火花所帶來(lái)的尖峰干擾。

  3.5.5 超級隔離變壓器

為了解決了現代電子儀器設備的小型化、數字化和低功耗化,對電網(wǎng)的瞬變干擾尤其敏感的問(wèn)題,從而誕生多抽頭的超級隔離變壓器,俗稱(chēng)凈化電源。對多抽頭的繞組的控制則采用了無(wú)觸點(diǎn)的雙向可控硅,數字電路或單片機。有時(shí)也稱(chēng)為數控型凈化電源。優(yōu)點(diǎn)是:穩壓電源的電壓適應范圍寬、對電網(wǎng)或負載變化的響應速度快(小于10ms)、對存在于電網(wǎng)中瞬變干擾抑制能力強。

3.5.6 開(kāi)關(guān)型交流穩壓電源

開(kāi)關(guān)型交流穩壓電源采用了先進(jìn)的高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù)。優(yōu)點(diǎn):小型、輕量、高效、響應速度快。缺點(diǎn):復雜、價(jià)格昂貴。

3.5.7 不間斷電源

不間斷電源目前有電動(dòng)機——發(fā)電機組、靜態(tài)后各式和靜態(tài)在線(xiàn)式三類(lèi)。

①電動(dòng)機一發(fā)動(dòng)機組 主要由直流電動(dòng)機(交流電經(jīng)整流后供電)驅動(dòng)的慣性飛輪和交流發(fā)電機組組成。當電網(wǎng)電壓停電時(shí),利用飛輪的慣性?xún)δ,使發(fā)電機在短時(shí)間內繼續供電;與此同時(shí)啟動(dòng)備用的柴油發(fā)電機組,當油機轉速與發(fā)電機組轉速相同時(shí),油機離合器與發(fā)電機相連,完成由市電到油機的轉換。它是較早發(fā)展的一種不間斷電源。優(yōu)點(diǎn):穩定可靠。缺點(diǎn):體積大、噪聲大。

②靜態(tài)后備式 電網(wǎng)正常時(shí),靜態(tài)后備式不間斷電源處在旁通狀態(tài),即市電經(jīng)輸入濾波器、靜態(tài)轉移開(kāi)關(guān)直接輸送給負載;與此同時(shí),市電通過(guò)充電器向蓄電池充電。這時(shí)逆變器不工作。只有當市電斷電時(shí),才將靜態(tài)轉移開(kāi)關(guān)切換到逆變器一側,經(jīng)過(guò)2"4ms后逆變器啟動(dòng),將蓄電池中儲存的電能轉換成交流電,輸給負載。優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單、小巧、價(jià)格便宜。缺點(diǎn):輸出電壓直接受電網(wǎng)波動(dòng)的影響,抗電網(wǎng)中的突變干擾能力差。

③靜態(tài)在線(xiàn)式 該電源的工作過(guò)程是市電先經(jīng)整流后對蓄電池充電,再由蓄電地給逆變器供電,經(jīng)逆變、穩壓、穩頻后為負載供給交流電源。斷電時(shí)蓄電池不再充電,而逆變器供電的狀態(tài)不變,所以不間斷電源給負載繼續提供交流電源。當逆變器發(fā)生輸出過(guò)電壓、過(guò)電流或不間斷電源故障時(shí)逆變器會(huì )自動(dòng)關(guān)閉,并通過(guò)靜態(tài)轉移開(kāi)關(guān)轉到旁通位置,直接由市電給負載供電。優(yōu)點(diǎn):保護和擴展能力強。該電源的容量(幾KVA~幾百KVA)較大,三相大功率的常用醫院電子計算機及監護系統。

4 在醫療儀器設備中的應用

上述各種方法和抗干擾技術(shù)已廣泛應用于心腦電圖機、監護儀、超聲診斷儀,電子脈沖治療儀針灸電療儀或銀針直接接觸人體等醫療診斷、治療儀器設備之中。例如:超聲診斷儀電路較為復雜,由換能器(探頭)檢測的信號較為微弱,對抗電源干擾有較高要求,若稍不注意就會(huì )在信號上疊加干擾信號而無(wú)法正確診斷,機器除了采用了外殼接地,內部特別是對電源部分采用了嚴格地屏蔽措施,但對周邊環(huán)境要求也有很高。例如我市有一家醫院購置了一臺新的B超儀,放置的房間已經(jīng)遠離醫院內易產(chǎn)生干擾源,開(kāi)機后熒屏上有較強的干擾信號,經(jīng)過(guò)反復分析排查發(fā)現是離醫院1KM處市廣播電臺的信號引起,后在電源線(xiàn)上繞了幾圈導線(xiàn)(相當于電感)接地后,干擾排除。

ECG—6511、ECG-ll系列心電圖機從電路上看,可以說(shuō)是醫療儀器設備防干擾措施和抗干擾技術(shù)綜合應用的典范。它集機殼接地,放電管、二極管、浮地、屏蔽,變壓器隔離,光電耦合為一體。在輸入回路采用了放電管和二極管等組成的高壓去顫保護電路,在放大電路前級采用了浮地技術(shù),使前置放大器的地線(xiàn)和主放大器、主電源(電源變壓器)的地線(xiàn)相互隔離。同時(shí)為了減少50Hz的交流電對共模信號的干擾,采用了右腿驅動(dòng)電路;颊叩挠彝炔恢苯咏拥、而是通過(guò)限流電阻與驅動(dòng)放大器相連,當患者和地之間由于干擾或其它原因引起的高電壓或漏電時(shí),右腿放大器立即飽和,將高電壓和漏電流旁路。另外還采用了變壓器隔離電路,和優(yōu)先使用交流電源的先進(jìn)供電電源等。
總而言之,在實(shí)際工作中要根據具體情況進(jìn)行具體分析,機動(dòng)靈活加以運用。
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