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2020年初，新冠病毒肆虐中國大地。在目前沒(méi)有特效藥的前提下，呼吸機和熱成像攝影機在新冠肺炎治療中意義重大。當新冠肺炎病毒導致肺功能受到明顯損害，這時(shí)候有呼吸機支持，追加氧氣提供，對病人治療意義很大。貿澤電子也積極參與到此次疫情防控戰“疫”中。不僅積極備貨，還加大了應用于醫療設備上常用的電子元器件的備貨同時(shí)還積極推出了適應于呼吸機的醫療設備解決方案，幫助國內醫療設備廠(chǎng)商復產(chǎn)提升產(chǎn)能。本文主要介紹了貿澤電子在CPAP呼吸機上的產(chǎn)品應用、推薦列表以及相關(guān)設備的解析圖。 由于本次新型冠狀病毒疫情，筆者與多數人一樣，天天閉關(guān)在家，時(shí)刻關(guān)注著(zhù)確診人數的變動(dòng)，被廣大勇敢的醫護及無(wú)私國內國際援助所感動(dòng)。除了疫情相關(guān)確診，疑似，治愈人數數據意外，出于電子行業(yè)從業(yè)人員的敏感，筆者對媒體多次提到用于防控疫情及相關(guān)治療的一些醫療電子設備及醫學(xué)名詞印象深刻，比如熱成像相機，紅外測溫槍?zhuān)娮訙y溫計，呼吸機，血氧飽和度，還有據說(shuō)全國只有400臺，極其昂貴的ECMO。 提到紅外熱像，筆者第一反應就是導彈制導的軍用應用，再就是科研以及工業(yè)應用，產(chǎn)品質(zhì)量檢測，電力線(xiàn)路檢測等等。用于人的面部溫度測量是否合適？分辨率如何？由于幾乎都是用于人流場(chǎng)景，最小響應時(shí)間是否能夠滿(mǎn)足？ 帶著(zhù)種種疑問(wèn)，我打開(kāi)了貿澤電子官網(wǎng)，在產(chǎn)品類(lèi)別測試與測量--熱成像攝像機找到了相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)手冊，查閱了各種熱成像攝像機的技術(shù)手冊，測溫范圍大體都上達幾百乃至上千度，分辨率也在大體在3攝氏度左右，并且各廠(chǎng)商在技術(shù)手冊上所列目標應用都是工業(yè)相關(guān)，沒(méi)有發(fā)現用于人體發(fā)熱檢測的應用。 總體上講，目前的工業(yè)用紅外成像相機并不是為了測量人體面部溫度來(lái)設計的，各方面技術(shù)數據，算法都沒(méi)有提到適用人體體溫測量。不過(guò)在此嚴重疫情的特殊時(shí)期，紅外成像攝像機的易于部署，動(dòng)態(tài)響應，數據便于實(shí)時(shí)記錄分析等優(yōu)越性能，用于發(fā)熱個(gè)體的篩查也不失為一種特殊條件下的一種應急應用。 
圖1：貿澤電子在醫療行業(yè)中的應用（來(lái)源：貿澤電子） 帶著(zhù)對其他醫療電子產(chǎn)品的原理，主流解決方案，核心器件供商等思考，筆者在貿澤電子官網(wǎng)的應用與技術(shù)板塊探尋相關(guān)內容，在醫療應用板塊了解了很多應用方案，其內容從簡(jiǎn)單便宜的電子體溫計到復雜昂貴的MRI核磁共振都有所涉及，其中更有最近看到聽(tīng)到無(wú)數次的呼吸機。筆者深刻感受到貿澤電子官網(wǎng)除了電子采購交易功能以外，其實(shí)對廣大電子行業(yè)從業(yè)人員，電子愛(ài)好者和大學(xué)生而言，是一個(gè)很好的學(xué)習的寶庫。 下面內容記錄了筆者從一個(gè)完全不了解呼吸機（CPAP Machine）技術(shù)解決方案，到明白其技術(shù)原理，關(guān)鍵技術(shù)，核心產(chǎn)品供應商等等信息的過(guò)程。在呼吸機應用技術(shù)介紹板塊，一張圖非常詳細了介紹了呼吸機的電路部分。
圖2：CPAP設備解析框圖（來(lái)源：貿澤電子） 從上圖我們可以了解到呼吸機的基本功能框圖，學(xué)過(guò)工業(yè)控制課程的讀者，第一反應大概是這就是一個(gè)工控系統，三大工控參數齊全--溫度、壓力、流量。再加上濕度。簡(jiǎn)單來(lái)講，整個(gè)過(guò)程就是： 以氣體輸送為控制對象。 通過(guò)一系列傳感器感知壓力，流量，溫度，濕度。 傳感器輸出的模擬信號經(jīng)過(guò)數據采集系統后送入計算機（MCU/MPU）。 計算機根據采集的傳感器數據，實(shí)時(shí)調整風(fēng)機的輸出以保證面罩內產(chǎn)生合適的正向氣壓，使得呼吸功能障者避免窒息的危險。 醫療設備對系統可靠性要求是非常高的，呼吸機這種直接關(guān)乎性命的系統一定對硬件有極高的要求。MCU是整個(gè)系統的大腦，除了最基本的良好的抗干擾性能，實(shí)時(shí)處理能力，支持高可靠系統運行的高級硬件資源以外，用于馬達控制的算法需要過(guò)硬的浮點(diǎn)運算能力。也就是說(shuō)除了傳統MCU擅長(cháng)的邏輯處理能力以外，還要求有數字信號處理DSP的能力，可以視為傳統MCU與DSP的集合體。另外，智能化與高清顯示技術(shù)的普及，傳統醫療設備也融合了消費電子產(chǎn)品所普及的各種無(wú)線(xiàn)傳輸通道，高速接口，以及大尺寸LCD顯示，這些都對MCU所集成的外設提出了相當高的要求。 針對不同的呼吸機方案，貿澤電子官網(wǎng)上推薦了多達1300多顆MCU料號,均來(lái)自一線(xiàn)明星供應商，有Texas Instruments、Microchip Technology、NXP Semiconductors、Renesas Electronics、Infineon Technologies等。筆者還發(fā)現貿澤電子官網(wǎng)具有無(wú)比強大的數據表查閱功能，無(wú)需下載即可在線(xiàn)快速閱覽各不同廠(chǎng)家的芯片數據手冊，這對于項目料號選型工作而言，簡(jiǎn)直就是“神器”。
圖3： CPAP設備嵌入式控制器篩選項（來(lái)源：貿澤電子） 我們再來(lái)看看系統的“神經(jīng)元”傳感器，這些溫度、壓力、流量和濕度傳感器不光要保證輸出的數據精準、穩定。還要有合適的接口及封裝，以及能夠通過(guò)醫療行業(yè)相關(guān)的質(zhì)量認證。以上要求就決定了，在傳感器產(chǎn)品線(xiàn)紛繁蕪雜的今天，想要找到能夠用于呼吸機的傳感器，一定是非常困難的。以上情況下，貿澤電子作為海量產(chǎn)品線(xiàn)代理商的價(jià)值就體現了出來(lái)，面向呼吸機應用，仍然能夠推薦數十種來(lái)自Amphenol Advanced Sensors、Bourns、Honeywell等知名品牌的溫度、壓力、濕度和流量傳感器，產(chǎn)品系列覆蓋了數字輸出、模擬輸出、貼片安裝和直插安裝等不同類(lèi)型。
圖4：CPAP設備應用的傳感器篩選項（來(lái)源：貿澤電子） 除了單純物料產(chǎn)品資料，應用與技術(shù)板塊還匯總了業(yè)內一流原廠(chǎng)呼吸機解決方案相關(guān)應用筆記，這些內容對于想要開(kāi)發(fā)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)工程師，創(chuàng )客，以及采購人員也是非常有價(jià)值的。 文章來(lái)源：貿澤電子 作者簡(jiǎn)介：馬璽，多年來(lái)深耕半導體產(chǎn)品的技術(shù)開(kāi)發(fā)及市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)。曾任職于梅特勒-托利多研發(fā)工程師，富士通半導體產(chǎn)品工程師，貿澤電子技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)產(chǎn)品經(jīng)理等職位。具有10多年國際知名企業(yè)電子半導體相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)及技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)專(zhuān)業(yè)背景，熟悉嵌入式系統、微控制器，存儲器及無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域相關(guān)的市場(chǎng)與技術(shù)。 |
