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    示波器測量醫(yī)用電器剩余電壓的方法探討

    2010-09-15 06:54:02蔣秋桃李瑩周豐良
    中國醫(yī)療器械信息 2010年5期
    關(guān)鍵詞:輸入阻抗示波器插頭

    蔣秋桃 李瑩周豐良

    示波器測量醫(yī)用電器剩余電壓的方法探討

    蔣秋桃1李瑩2周豐良3

    1 上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院 湖南省食品藥品監(jiān)督管理局 (長沙 410007) 2 中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會 (北京 100088) 3 湖南愛威科技實業(yè)有限公司 (長沙 410013)

    通過對用示波器法測量剩余電壓進(jìn)行方法探討,對測試方法進(jìn)行了優(yōu)缺點的對比,討論了電容性剩余電壓的測量及輸入阻抗的影響。

    醫(yī)用電器 剩余電壓 測試方法

    1 剩余電壓

    剩余電壓residual voltage,是指用插頭連接電源的設(shè)備在拔掉插頭的瞬時,插頭上各插腳之間的殘余電壓;或者是當(dāng)斷開電氣設(shè)備電網(wǎng)供電的瞬間內(nèi)部儲能元件( 如電容)上的殘余電壓。

    標(biāo)準(zhǔn)GB9706.1-2007《醫(yī)用電氣設(shè)備第一部分:安全通用要求》15章規(guī)定:用插頭與供電網(wǎng)連接的設(shè)備,必須設(shè)計成在拔斷插頭之后1s時,各電源插腳之間以及每一電源插腳與設(shè)備外殼之間的電壓不超過60V?;蛘咴谠O(shè)備電源切斷后立即打開在正常使用時用的調(diào)節(jié)孔蓋就可觸及的電容器或與其相連的電路帶電部件上的剩余電壓,不得超過60V,若電壓超過此值,則剩余能量不得超過2m J。

    制定剩余電壓、剩余能量的限值是為了保護(hù)患者、操作者或他人的人身安全,防止在斷電瞬間觸及帶電部件而發(fā)生危險。故國家對此項指標(biāo)非常重視,為了避免剩余電壓的過高,必須對剩余電壓進(jìn)行測試。

    2 剩余電壓的測量

    剩余電壓檢測的難點在于剩余能量有限,為準(zhǔn)確地測量出剩余電壓,需要有一個輸入阻抗極高的測量裝置,否則剩余電量會通過測量裝置的內(nèi)阻釋放,導(dǎo)致檢測不到剩余電壓或者是實際測量值比真實值低。

    測量剩余電壓的方法一般有兩種:一種是用極高輸入阻抗(大于50MΩ) 的專用測試設(shè)備;一種是用示波器。剩余電壓測量技術(shù)的關(guān)鍵是測量設(shè)備的輸入阻抗要高,否則會影響測量值甚至測不出剩余電壓。一般地,專用的剩余電壓測試儀均有極高的輸入阻抗,關(guān)于儀器的測量已有較多的相關(guān)報道。本文僅對示波器測量剩余電壓的方法進(jìn)行探討。

    3 測量方法、過程

    該方法采用存儲示波器和高輸入阻抗高壓探頭來測試剩余電壓,且用刀閘的拉合來模擬電源插頭的插拔,因該方法是一種簡便直觀的檢驗方法,該方法的檢測連線如圖1所示。

    測試前先準(zhǔn)備一根測試用帶插頭的標(biāo)準(zhǔn)3芯電源線,先將標(biāo)準(zhǔn)3芯電源線的雙重絕緣外層去掉,露出3根互相絕緣導(dǎo)線,并分別在零線上A點和火線上B點除處絕緣層。即可以檢測UA-B;UA-C;UB-C 3個電壓值。目前使用的高輸入阻抗高壓探頭見附表。

    在實際剩余電壓檢測時,所測到的數(shù)據(jù)會有多種情況,如圖2(a)和圖2(b)所示為1s時電容性剩余電壓測試圖,圖2(a)數(shù)據(jù)為在正弦波下降過程所測,如A點、B點等,如果拔插頭時不在峰值A(chǔ)點處,必需要重測,然后看拔插頭后1s的電壓UA是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

    圖2(b)數(shù)據(jù)為在正弦波上升過程所測,如C點、D點等,如果拔插頭時不在峰值C點處,必需要重測,然后看拔插頭后1s的電壓UC是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

    圖1 存儲示波器測量設(shè)備剩余電壓連接

    附表 目前使用的高輸入阻抗高壓探頭

    4 測量方法分析

    4.1 用示波器法測量剩余電壓的優(yōu)點

    (1)測試過程直接明了。

    (2)測試方法簡單。

    (3)測試數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確,而且被絕大多數(shù)測試機(jī)構(gòu)認(rèn)可。

    4.2 用示波器測量剩余電壓的缺點

    (1)需要有專用的高輸入阻抗高壓探頭,而且最好使用差分高輸入阻抗高壓探頭,其成本較高。

    (2)測試結(jié)果需要許多次的重復(fù)測量才能得到一個較為準(zhǔn)確的值。

    (3)測試步驟較多,都需要人工檢測,既需要不斷開被測設(shè)備總電源開關(guān)情況下的UA-B;UA-C;UB-C三個數(shù)據(jù),還要斷開被測設(shè)備總電源開關(guān)情況下的UA-B;UA-C;UB-C三個數(shù)據(jù)。

    (4)當(dāng)所使用的高輸入阻抗高壓探頭的輸入阻抗小于340 MΩ時,所測數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)有偏差。需要對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。

    4.3 輸入阻抗對測量結(jié)果的影響

    RC電路放電公式 :

    公式中: UT為在時間T時的電壓 ; US為電容充滿電時的電壓,R為RC放電電路中的放電電阻;C為RC放電電路中的儲能電容 。

    如果RC放電電路中的放電電阻為R1,放電時間為T, 則:

    如果RC放電電路中的放電電阻為R2,放電時間為T,則:

    如果認(rèn)為用輸入阻抗為R2=400MΩ高輸入阻抗高邀請外籍模特、著名魔術(shù)師現(xiàn)場表演,吸引了現(xiàn)場觀眾紛紛駐足觀看,超聲產(chǎn)品專員現(xiàn)場進(jìn)行了精彩的產(chǎn)品講解及提問,觀眾踴躍上臺搶答,現(xiàn)場氣氛非常熱烈。藍(lán)韻展臺人潮涌動,成為主展館的亮點之一。

    藍(lán)韻借第63屆醫(yī)博會在深圳舉行之際,力盡“地”主之宜,舉辦了一系列的市場推廣活動。 4月18日晚舉辦了“合作雙贏 共創(chuàng)輝煌”國內(nèi)代理商晚宴,在互惠互利合作共贏的歡快氣氛中,公司主要領(lǐng)導(dǎo)與代理商負(fù)責(zé)人廣泛交流并加深友誼,為藍(lán)韻產(chǎn)品在全國的深入推廣工作奠定了更加堅實穩(wěn)定的基礎(chǔ)。4月19日晚舉辦海外代理商晚宴,現(xiàn)場健康良好的氣氛,預(yù)示著藍(lán)韻海外銷售的良好發(fā)展勢頭,藍(lán)韻產(chǎn)品必將劈波斬浪、加速駛向國際化的成功彼岸。4月20日,由中華醫(yī)學(xué)會深圳南山分會、深圳市南山區(qū)衛(wèi)生局主辦,藍(lán)韻承辦的首屆深圳國際醫(yī)學(xué)影像交流會在藍(lán)韻科技園成功舉行,此次學(xué)術(shù)交流會邀請了美國南加州大學(xué)神經(jīng)放射學(xué)教授、南山醫(yī)院放射專家進(jìn)行專題講座。專家們興致勃勃地參觀了藍(lán)韻科技園,對藍(lán)韻自主研發(fā)的科技成果以及現(xiàn)代化的生產(chǎn)車間紛紛贊嘆。此次學(xué)術(shù)交流會增加了藍(lán)韻與學(xué)術(shù)界的科技成果交流,體現(xiàn)了本次藍(lán)韻參展醫(yī)博會的“科技”主題。

    醫(yī)博會提供給了醫(yī)療行業(yè)一個最新、最全的信息、技術(shù)交流平臺。藍(lán)韻將加快科技創(chuàng)新的步伐,不斷將先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)與最新產(chǎn)品帶給業(yè)界驚喜。藍(lán)韻相信,醫(yī)療與科技強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,將給人類的未來帶來福祉。 ■

    A Discussion about Measurement of Medical Device Residual Voltage Using Oscilloscope

    JIANG Qiu-tao LI Ying ZHOU Feng-liang

    1006-6586(2010)05-0039-03

    R197.39

    A

    2010-04-27

    李瑩,中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會秘書長

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