淺談醫(yī)用電氣設(shè)備電磁干擾的測(cè)控技術(shù)(王新民)

1、淺談醫(yī)用電氣設(shè)備電磁干擾的測(cè)控技術(shù)土新民（淮北礦工總醫(yī)院，安徽淮北235000）摘要：本文淺析醫(yī)療電氣設(shè)備的電磁干擾途徑，以及處理的相關(guān)技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：醫(yī)用電氣設(shè)備；傳導(dǎo)與輻射；干擾1引言如今國(guó)內(nèi)醫(yī)療器械行業(yè)雖然尚未強(qiáng)制執(zhí)行電磁兼容認(rèn)證，但是電磁兼容的 影響問(wèn)題越來(lái)越被人們重視。很多企業(yè)研發(fā)醫(yī)療產(chǎn)品都按照醫(yī)用電氣設(shè)備的電磁 兼容標(biāo)準(zhǔn)（yy0505 -2005）考慮電磁兼容的問(wèn)題，并主動(dòng)到相關(guān)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品 進(jìn)行電磁兼容測(cè)試。產(chǎn)品在設(shè)計(jì)吋，以盡可能的降低電磁干擾（傳導(dǎo)和輻射干擾）。 電磁兼容仍是一門(mén)比較陌生的技術(shù)，尤其在醫(yī)療器械行業(yè)，電磁兼容技術(shù)的基礎(chǔ) 仍很薄弱。在測(cè)試過(guò)程中岀現(xiàn)的問(wèn)題，往往述

2、找不到冇效地解決方法。在此，就 醫(yī)療器械的傳到干擾和輻射干擾測(cè)試問(wèn)題及其影響進(jìn)行分析探討。2干擾途徑及其治理2. 1傳導(dǎo)干擾1）傳播途徑及測(cè)試方法。就傳導(dǎo)干擾而言，一般是指電子設(shè)備從電源端口、 信號(hào)端口向電網(wǎng)或信號(hào)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母蓴_。引起傳導(dǎo)干擾的原因主要是電子設(shè)備的 電源部分。如某醫(yī)用電氣設(shè)備a沒(méi)有通過(guò)在其交流電源端i i處進(jìn)行傳導(dǎo)干擾測(cè)試, 在7. 3mhz頻率附近，平均值超出限值。根據(jù)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)町知，在1m血頻率以下出現(xiàn) 的干擾主要是差模干擾，在1mhz5mhz頻段之間差模干擾和共模干擾都可能并 存，而在5mhz以上多為共模干擾。所以，根據(jù)此因初步判斷該醫(yī)療設(shè)備的共模濾 波電路可能存在問(wèn)題，為

3、此出現(xiàn)傳到干擾。2）抑制干擾措施。在電磁兼容系統(tǒng)中，為抑制傳導(dǎo)干擾，除了抑制干擾源 之外，其最冇效的方法就是在開(kāi)關(guān)電源的輸入電路中加裝濾波器，目的是切斷電 磁干擾的傳播途徑。而電源濾波器不僅可以有效濾除設(shè)備對(duì)電網(wǎng)造成的干擾，它 還可以阻斷電網(wǎng)中的電磁干擾設(shè)備的傳播途徑，從而起到雙向隔離的作用。但是, 電源濾波器的安裝則冇一定的規(guī)則，如果安裝不當(dāng)，則可能起不到應(yīng)冇的濾波效 果。3）電源濾波器安裝控制及走線布置。電源濾波器的安裝位置?？拷娫淳€ 的入口出處，且電源濾波器的電源輸入線盡量要短；其次是輸入輸出線盡量分開(kāi) 走線，若捆扎在一起，其高頻干擾信號(hào)就會(huì)通過(guò)輸入輸出線直接發(fā)生耦合，而被 旁路掉濾波

4、器；再者，電源濾波器的外殼接地要良好，即與金屬機(jī)箱要有良好的 搭接。4）送檢設(shè)備測(cè)試案例。某廠家同時(shí)送檢兩臺(tái)設(shè)備a和b,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類(lèi)似（a 為臺(tái)式設(shè)備，b為落地式設(shè)備）。當(dāng)b設(shè)備在添加電源濾波器后，順利通過(guò)了傳導(dǎo) 干擾測(cè)試。那么在測(cè)試a設(shè)備吋，部分頻點(diǎn)就發(fā)現(xiàn)超標(biāo)。經(jīng)調(diào)查了解，其實(shí)是在a 設(shè)備的金屬機(jī)箱內(nèi)殼上涂了一層絕緣漆，從而導(dǎo)致了濾波器的外殼沒(méi)有良好的接 地；英次是濾波器的安裝位置沒(méi)冇靠近電源線的入口處（怕濾波器的安裝會(huì)加大 漏電流，以致丁超過(guò)醫(yī)用電氣設(shè)備的耍求，其實(shí)這也不是降低漏電流的最合理有 效的方法）。電源線進(jìn)入產(chǎn)品的屏蔽體后，傳送到電源濾波器還會(huì)冇一段較長(zhǎng)的 距離。來(lái)自pcb或開(kāi)關(guān)電

5、源屮的高頻信號(hào)會(huì)通過(guò)空間傳輸耦合（容性耦合和感性耦 合）到這段線上，使得電源濾波器無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果。但是，擔(dān)心濾波器的安 裝可能會(huì)導(dǎo)致漏電流的增加也冇一定的道理。如呆濾波器的所冇端口與外殼z間 是完全絕緣的，則漏電流的值主耍取決ty電容（火線和地線z間、零線和地線z 間并接的電容，y電容抑制共模干擾）的漏電流，即主要取決于y電容的容量（當(dāng)y 電容越大吋，則漏電流也就越大）。為妥善的解決濾波器與漏電流之間的矛盾， 則應(yīng)該選用市場(chǎng)上專(zhuān)為醫(yī)用電氣設(shè)備制造的低漏電流濾波器，這也是妥善解決該 孑盾的冇效方法。去除內(nèi)殼的絕緣漆后，正確的安裝醫(yī)用電氣設(shè)備專(zhuān)用的低漏電 流濾波器，就順利通過(guò)了傳導(dǎo)干擾的測(cè)試。

6、開(kāi)關(guān)電源電源濾波器 1醫(yī)療設(shè)備正確安裝浦波器的方祛2. 2輻射干擾1）輻射干擾的傳播途徑及測(cè)試方法。對(duì)于輻射干擾，它是指受試設(shè)備通過(guò) 空間傳播的干擾輻射場(chǎng)強(qiáng)引起的輻射干擾。而引起輻射干擾的原因也很多，需要 具體分析、分別對(duì)待。在上例醫(yī)用電氣設(shè)備a和b中測(cè)試，進(jìn)行輻射干擾測(cè)試時(shí)， a設(shè)備順利通過(guò)了輻射干擾的測(cè)試，而b設(shè)備就沒(méi)有。發(fā)現(xiàn)在頻點(diǎn)55mhz和100mhz 左右超標(biāo)。將設(shè)備a和b進(jìn)行對(duì)比:則b設(shè)備相對(duì)于a設(shè)備來(lái)說(shuō)，它多了一個(gè)電子秤。 因此初步判斷，英超標(biāo)的原因可能是電子秤的關(guān)系。當(dāng)關(guān)閉電子秤時(shí)重新進(jìn)行測(cè) 試，結(jié)果超標(biāo)頻點(diǎn)消失了。對(duì)此，我們認(rèn)定超標(biāo)的問(wèn)題就在電了秤上。2）輻射干擾的判定。屏蔽

7、系統(tǒng)設(shè)備的輻射問(wèn)題，一般與電源線、信號(hào)線和 結(jié)構(gòu)屏蔽泄漏三個(gè)方面都有關(guān)。由于超標(biāo)頻點(diǎn)在55mhz和100mhz左右，因此超標(biāo) 問(wèn)題不大可能是由于結(jié)構(gòu)屏蔽泄漏所產(chǎn)生的。因?yàn)楦鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)公式也可知，一般情 況下縫隙長(zhǎng)度滿足如下公式（1）的條件，則就不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁波泄漏。t < x/10 入/100（1）其中：t縫隙長(zhǎng)度，如果是圓孔t代表直徑；入一波長(zhǎng)。根據(jù)公式（1）,要在上述頻點(diǎn)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)屏蔽泄漏，則縫隙的尺寸-般應(yīng)大于 3cni為宜，而實(shí)際上電子秤并不存在3cm的縫隙。所以可將解決問(wèn)題的思路定位在 電源線和信號(hào)線上。而電子秤與主機(jī)相連的電纜共冇兩條：電源線和信號(hào)線，信 號(hào)線連接主機(jī)和電了秤。

8、據(jù)此初步判斷是由于電了秤的電源線或信號(hào)線產(chǎn)生的單 導(dǎo)線輻射引起的測(cè)試結(jié)果超標(biāo)。根據(jù)電磁兼容理論，當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度1w1/4入波長(zhǎng) 吋，一般會(huì)產(chǎn)生單導(dǎo)線輻射。測(cè)試屮超標(biāo)的頻點(diǎn)在55ihz和99ihz左右，對(duì)應(yīng)的1/4 波長(zhǎng)為1. 4in和0. 76m左右，所以恰好與電子秤的電源線和信號(hào)線之間的距離吻合。3）輻射干擾的處理措施。基丁所測(cè)試超標(biāo)頻點(diǎn)的超標(biāo)幅度較小，因此就沒(méi) 有必要在信號(hào)線和電源線上均加入了磁環(huán)，而只耍在電了秤的信號(hào)線上加上磁環(huán) 即可。如此處理后，再重新進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果就順利通過(guò)，沒(méi)有電磁輻射干擾了。3結(jié)朿語(yǔ)醫(yī)療電氣設(shè)備出現(xiàn)電磁干擾，經(jīng)過(guò)emi專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備測(cè)試后確定在某個(gè)頻點(diǎn) 存在干擾，再經(jīng)分析判斷確定某種干擾源，然后便可做岀正確的處理。如此處理 后，即可從根木上避免和消除該類(lèi)干擾問(wèn)題的發(fā)生。但是站在設(shè)計(jì)的角度，一定 要將電磁兼容設(shè)計(jì)理念融入到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中去；站在維修的角度，需要了解設(shè)備被 電磁干擾的基木理論依據(jù)，并能采取簡(jiǎn)捷有效的治理干擾方法。參考文獻(xiàn)1 沙斐機(jī)電一體化系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)m中國(guó)電力出版社,1999, 73-74.2 emi典型案例分析安全與電