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艾克賽普與工程師探討醫(yī)學(xué)儀器基本概念與相關(guān)知識
2014-04-29
領(lǐng)先的湖南長沙儀器儀表公司“艾克賽普公司”今天與大家來探討下醫(yī)學(xué)儀器的特性和基本概念。醫(yī)學(xué)儀器的主要技術(shù)特性主要有噪聲特性、個(gè)性差異與系統(tǒng)性、生理機(jī)能的自然性、接觸界面的多樣性操作與安全性。
1、準(zhǔn)確度(精度):衡量儀器測量系統(tǒng)誤差的尺度。儀器的準(zhǔn)確度越高，它的測量值與理論值間的偏離越小。
2、精密度：用相同條件下重復(fù)測量間的最大偏差與儀器滿量程之比表示。
3、靈敏度：靈敏度是指儀器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化量和輸入變化量之比，
醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計(jì)原則：
信號因素、環(huán)境因素、醫(yī)學(xué)因素、經(jīng)濟(jì)因素、時(shí)代因素。
醫(yī)學(xué)儀器形成干擾的三個(gè)條件：
干擾源、耦合通道、敏感電路。
抑制干擾的幾種措施
1）合理接地
a安全接地（保護(hù)接地）
電源接地保護(hù)接地等電位接地b工作接地。
一點(diǎn)接地（串聯(lián)/并聯(lián)）多點(diǎn)接地c敏感回路接地。
2）采用屏蔽
噪聲的一般性質(zhì)
噪聲電壓或電流是隨機(jī)的，噪聲的隨機(jī)過程不可能用一個(gè)確定的時(shí)間函數(shù)來描述，但它服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，可以用統(tǒng)計(jì)平均量來描述，能通過表示噪聲過程的概率密度而得知噪聲電壓落在某一范圍內(nèi)的概率。
生物電前置放大器的基本要求：
1)輸入阻抗高：
a)生物電信號源本身是高內(nèi)阻的微弱信號，通過電極提取又呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的高內(nèi)阻性質(zhì)。
b)與放大器輸入端相連的信號源內(nèi)阻高達(dá)100kΩ,放大器輸入阻抗應(yīng)至少大于1M。
C)如果使信號源內(nèi)阻與放大器輸入阻抗之比為1/100，失真和誤差可減小到忽略不計(jì)。
2)高增益：
生物電信號幅值小。
3)高共模抑制比(CMRR值大)：
為了抑制人體攜帶的干擾信號，選用差動放大形式，CMRR值越高，抑制干擾能力越強(qiáng)。
4)低噪聲：低噪聲性能主要取決于前置級，正確分配放大器的增益等，可以獲得良好的低噪聲性能。
5）低漂移：生物電信號大都為低頻信號，基線漂移對測量帶來嚴(yán)重影響。采用差動輸入電路、設(shè)置復(fù)零電路等，能實(shí)現(xiàn)低漂移性能。
6)設(shè)置保護(hù)電路：應(yīng)在前置級設(shè)置包括人體安全保護(hù)電路和放大器輸入保護(hù)電路。
7）設(shè)置快速校準(zhǔn)電路：以便及時(shí)指示被測信號的幅度。
生物醫(yī)學(xué)測量儀器系統(tǒng)中的主要噪聲類型：
1、1/f噪聲：為低頻噪聲，是造成生物信號提取過程中的主要障礙。
2、熱噪聲：是由導(dǎo)體中載流子的隨機(jī)熱運(yùn)動引起的。
3、散粒噪聲：是在半導(dǎo)體器件中載流子產(chǎn)生與消失的隨機(jī)性，使得流動著的載流子數(shù)目發(fā)生波動，時(shí)多時(shí)少而引起電流瞬時(shí)漲落引起的。
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