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ECG的輸入阻抗及噪聲

來源:上海力孚同科技有限公司   2023年09月08日 11:10  

IEC針對電圖相關(guān)的醫(yī)療測試標(biāo)準(zhǔn)一共有三本,,其中在IEC 60601-2-25 201.5.3 cc)的條文中要求測試信號的精確度必達(dá)到±1%,。盡管標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確,,但項(xiàng)測試的精神然包括噪聲在內(nèi)。如果某項(xiàng)測試要求待ECG準(zhǔn)確地在±5%的范內(nèi)能精準(zhǔn)再現(xiàn)測試信號,,但如果測試信號有±20%的噪聲,,則執(zhí)該測試就沒有意

有些工程可能會(huì)將環(huán)境(共模)噪聲視為獨(dú)立的問題,,個(gè)假設(shè)是有問題的,。由于ECG需要在充滿噪聲的復(fù)雜環(huán)境中工作,,所以它們應(yīng)抑制共模噪聲能力。但如果在實(shí)務(wù)認(rèn)為在正常的“噪聲”環(huán)境中進(jìn)測試就可以代表現(xiàn)實(shí)世界的測試結(jié),,這顯然是個(gè)錯(cuò)誤,。主要原因有兩個(gè):首先,ECG進(jìn)行抑制噪聲(包括共模噪聲)的能力的測試,;其次,,了客進(jìn)測試應(yīng)該要從低噪聲環(huán)境開始,,然后用已知且準(zhǔn)確的方式添加包括噪聲在內(nèi)的測試信號,,測試才有代表性

因此,,盡管標(biāo)準(zhǔn)中沒有任何,、注、要求或方法來降低噪聲,,但個(gè)精神其實(shí)使用測試信號±1%的精度要求中,,然已經(jīng)充分呈現(xiàn)。特別是,,大多數(shù)測試信號約為1mV,,意味著10µV的噪聲就會(huì)被當(dāng)作是有影響的。降低噪聲常用的方法包括在ECG,、電纜測試設(shè)備下面使用接地板,,并將ECG設(shè)備接地(PEFE)和測試電路接地端同時(shí)連接到接地板上。

入阻抗測試是迄今噪聲最敏感的測試,,有時(shí)規(guī)測試的,。噪聲高度敏感的原因是不平衡阻抗大,如果想要了解什么如此,,可以回有關(guān)CMRR測試的文章,,文章解CMRR實(shí)是流不平衡阻抗泄漏流的函數(shù)非常有用,。因此,,不平衡阻抗的大小直接地影響了ECGCMRR噪聲的大小。

CMRR測試,,不平衡51kΩ,,而入阻抗測試,不平衡620kΩ,,大12倍,。意味著入阻抗測試對噪聲的敏感度是CMRR測試12倍。

可以做一些球場計(jì)(ball park calculation)一點(diǎn)。如果CMRR測試,,ECG紀(jì)錄3 mm,,在入是10 Vrms共模電壓時(shí),以電壓計(jì)即是0.3 mVpp,。

入阻抗測試,,典型測試電壓為3.2 mVpp40 mm通道度的80@ 10 mm / mV),因此1%的約為0.03 mVpp,,是上述CMRR結(jié)果的1/10,。由于設(shè)噪聲的敏感度高12倍,意味著入阻抗測試中的共模電壓小于:

Vcm = 10 Vrms / 10 / 12 = 0.083 Vrms = 83 mVrms

電線的浮動(dòng)電路可以很容易地從環(huán)境中吸收2?10 Vrms的共模電壓,,并且靠近測試區(qū)域的人往往會(huì)使情況更糟。因此,,要將其降至83 mVrms,,可能需要一些特殊的屏蔽。

其他方法可能包括在測試裝置上方(特別是ECG電線)添加屏蔽,,在測試過程中讓測試觸摸接地板,,和/或使交流電線盡可能遠(yuǎn)測試區(qū)域。增加屏蔽材料的厚度也有幫助:使用非常薄的箔有時(shí)幫助不大,,但通常使用1mm厚的板即可,。

盡管在IEC 60601-2-25IEC 60601-2-27中未,但也可以打開AC波器來消除5060Hz噪聲,。交流波器會(huì)降低共模噪聲,,在0.67Hz時(shí)不會(huì)受到影響,而在30Hz時(shí)可能會(huì)稍微降低信號,。例如,,由于有交流波器,您可能需要3.5mVpp才能在ECG32mm結(jié),。由于入阻抗測試是按比例操作的,,因此只要在整個(gè)測試過程中打開波器測試結(jié)果就仍然有效,。

最后,,得一提的是,有些環(huán)噪聲相,,而在某些環(huán)下卻充滿難易置信的噪聲,。路中620kΩ的入阻抗測試會(huì)藉由最壞情況來進(jìn)測試,可檢查不同測試站點(diǎn)的噪聲水平,,選擇一個(gè)低噪聲的測試站點(diǎn)來完成所有性能測試將會(huì)有很大幫助,。

 


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