簡易醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電磁輻射檢測儀，尤其是涉及一種用于醫(yī)療器械研發(fā)過程中對研 發(fā)產(chǎn)品的電磁輻射這一項指標(biāo)進(jìn)行檢測的儀器。
【背景技術(shù)】
[0002] 國家食品藥品監(jiān)督管理總局在關(guān)于YY0505-2012醫(yī)療器械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實施有關(guān)工作 要求的通知中規(guī)定，醫(yī)用電氣設(shè)備需進(jìn)行電磁兼容性EMC檢測，而標(biāo)準(zhǔn)的EMC檢測則需將待 檢測設(shè)備送往專門的檢測所的暗室進(jìn)行檢測。EMC檢測項目有很多，其中的電磁輻射這一項 是被檢設(shè)備通不過檢測的最主要原因之一。
[0003] 如果產(chǎn)品尚未達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)則不合格，需進(jìn)行修改。目前國內(nèi)進(jìn)行整改主要有以 下兩種方案:第一種是生產(chǎn)商租借暗室直接當(dāng)場進(jìn)行修改和檢測，直至符合標(biāo)準(zhǔn);第二種是 將不合格的產(chǎn)品帶回去進(jìn)行修改，修改完畢后再送至檢測所檢測，直至符合標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 對于現(xiàn)有的兩種方案都有其不足之處:前者雖然可以隨時隨地檢測并針對性地進(jìn) 行修改，但價格不菲；后者未能隨時測量，且修改后無法得知產(chǎn)品是否達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，需再 次送往檢測，反反復(fù)復(fù)，耗時又費力。除此之外，目前國內(nèi)也沒有足夠多的EMC檢測場所供所 有的研發(fā)人員使用，這兩個方案都不利于資源利用的合理性和最大化。
[0005] 為了能降低檢測成本，節(jié)約資源，使研究人員能在研發(fā)過程中實時地測量產(chǎn)品的 電磁輻射情況，本發(fā)明提供一款簡易的射頻信號檢測儀，可以配置給研究開發(fā)醫(yī)用電氣設(shè) 備的人員，使得研究人員可以在研發(fā)場所對研發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行電磁輻射這一指標(biāo)的檢測。
[0006] 本發(fā)明，簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，包括屏蔽盒，在屏蔽盒內(nèi)壁開有凹槽， 用于放置電路板，在電路板上，接收天線、運算放大器、選頻網(wǎng)絡(luò)和對數(shù)放大器順序連接，整 個系統(tǒng)共同作用構(gòu)成醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，其特征是：制作成本低，操作簡便，可廣泛 配置給醫(yī)療器械研發(fā)人員使用。
[0007] 本發(fā)明，簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，：由50 Ω同軸電纜自制的環(huán)形天線用于 接收電磁輻射，經(jīng)由SMA接口轉(zhuǎn)化為電信號輸入硬件電路進(jìn)行處理。
[0008] 本發(fā)明，簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀:信號經(jīng)由多級放大，最后一級為對數(shù)壓 縮，從而可測量動態(tài)范圍很寬的信號。
[0009] 本發(fā)明，簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀:電路中含有一個LC選頻網(wǎng)絡(luò)，可對信號 進(jìn)行選頻，從而過濾外界眾多信號的干擾，使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確可信，而選頻網(wǎng)絡(luò)的中心頻 率fo可通過調(diào)節(jié)可變電容的大小來改變。計算公式為/〇 = 為固定空心電感，C為可 變電容，容值可調(diào)，故fo有一定范圍，使其落于EMC電磁輻射的檢測波段。
[0010] 本發(fā)明，簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀:用單電池供電，最終的輸出信號是一個 直流信號，可用示波器或萬用表筆直接測量。
[0011] 本發(fā)明，簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀:直流輸出的變化可間接反映場強(qiáng)的變 化，具體數(shù)值由對數(shù)放大器決定。
[0012]本發(fā)明，簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀:使用者只要在同一位置對同一產(chǎn)品進(jìn) 行整改先后的兩次測量，通過這兩次測量值降低的dB值便可得知電磁輻射所降低的dB值。 [0013]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：由50 Ω的同軸電纜制作一個小型環(huán) 形天線作為探測頭接收待測儀器所發(fā)射出來的電磁波，電磁波被天線接收，經(jīng)由SMA接口傳 入第一級放大器中進(jìn)行放大，增益固定，再經(jīng)過電容耦合后，有一 LC選頻網(wǎng)絡(luò)對信號進(jìn)行選 頻，選擇固定頻率的信號輸入對數(shù)放大器中進(jìn)行對數(shù)壓縮放大，最后經(jīng)過導(dǎo)線輸出由示波 器或萬用電表即可測得信號的大小，而電磁輻射的大小與該信號成正比，研究人員只要在 同一位置對同一產(chǎn)品進(jìn)行整改先后的兩次測量，通過這兩次測量值降低的dB值便可得知電 磁輻射所降低的dB值。整個裝置由6V的單電源供電，制作好的電路板置于一個屏蔽小盒中， 兩頭開孔供以天線、開關(guān)、指示燈、電源接線的外露。
[0014]為實現(xiàn)本發(fā)明之目的，采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[00?5] -種電磁福射檢測儀，包括:天線、信號處理模塊和測量模塊，其中：
[0016] 信號處理模塊包括運算放大器、選頻網(wǎng)絡(luò)和對數(shù)放大器；
[0017] 天線用于接收待測設(shè)備的電磁輻射信號，并將該電磁輻射信號轉(zhuǎn)化為電信號后發(fā) 送給運算放大器；
[0018] 運算放大器用于放大該電信號并將放大后的電信號發(fā)送給選頻網(wǎng)絡(luò)；
[0019] 選頻網(wǎng)絡(luò)用于對接收的電信號進(jìn)行選頻，并將選擇的預(yù)定頻率的信號發(fā)送給對數(shù) 放大器；
[0020] 對數(shù)放大器用于對該選頻后的信號對數(shù)壓縮，并得到一個直流信號，并將該直流 信號傳送給測量模塊；
[0021] 測量模塊用于測量其所接收的信號。
[0022] 所述的簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，優(yōu)選的：所述天線是由50 Ω同軸電纜自 制的環(huán)形天線，用于接收電磁輻射，該天線還包括SMA接口，由天線接收的電磁輻射信號經(jīng) 由該SMA接口轉(zhuǎn)化為電信號。
[0023]所述的簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，優(yōu)選的：所述運算放大器是AD8099運算 放大器。
[0024] 所述的簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，優(yōu)選的:所述選頻網(wǎng)絡(luò)是LC選頻網(wǎng)絡(luò)，用 于對信號進(jìn)行選頻，其包括可調(diào)電容，通過改變可調(diào)電容的電容值，選擇預(yù)定頻率的信號。
[0025] 所述的簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，優(yōu)選的：所述放大器是對數(shù)放大器 AD8310。
[0026] 所述的簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，優(yōu)選的：所述測量模塊是示波器或萬用 表。
[0027] 所述的簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，優(yōu)選的:所述天線是環(huán)形天線，該環(huán)形天 線由一段同軸電纜制作而成，一端連接SMA，另一端繞成環(huán)形并將中心信號線與屏蔽層相焊 接。
[0028] 本發(fā)明的有益效果是，可以提供研發(fā)人員一個實時的電磁輻射檢測設(shè)備，使研發(fā) 人員在設(shè)計初期就將電磁輻射這一項指標(biāo)考慮在內(nèi)，可即時修改產(chǎn)品并對其修改措施是否 有效進(jìn)行評估，省去了反復(fù)奔波檢測所的繁瑣并降低了成本。這樣既省時省財，又方便了研 發(fā)人員，大大提高了研發(fā)效率。除此之外，還降低了EMC檢測場所的使用次數(shù)，節(jié)約了資源， 實現(xiàn)了資源利用的最大化。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明簡易醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀組成示意圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明環(huán)形天線結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖3為運算放大器電路連接示意圖；
[0032]圖4為運算放大器電路連接原理示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 如圖1示，一種簡易醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，包括環(huán)形天線輸入模塊1，信號處理 模塊2，直流輸出測量模塊3。
[0034] 所述的信號處理模塊2，包括運算放大器21，如AD8099; LC選頻網(wǎng)絡(luò)22;對數(shù)放大器 23,如AD8310。
[0035]所述的環(huán)形天線輸入模塊1用于接收待測產(chǎn)品的電磁輻射，將環(huán)形天線貼近待測 產(chǎn)品，可接收產(chǎn)品的近場輻射，并經(jīng)由SMA接口輸入下一模塊進(jìn)行處理。其中，該環(huán)形天線由 一段50 Ω同軸電纜制作而成，一端連接SMA，另一端繞成直徑為1.2cm至2.5cm的環(huán)形并將中 心信號線與屏蔽層相焊接，如圖2所示。
[0036]所述的運算放大器AD8099,如圖3、4所示，由于系統(tǒng)使用單電源供電，所以使用心、 R2兩個電阻分壓產(chǎn)生一個直流電壓用作偏置電壓，信號在經(jīng)過電容Cl親合后加入此偏置電 壓進(jìn)入AD8099中進(jìn)行放大，增益A約為20dB，其中，增益可通過改變芯片的外接元件進(jìn)行調(diào) 節(jié)，計算公式為A = 1+ g,放大后的信號經(jīng)過電容(：2耦合后濾去偏置，輸入下一模塊進(jìn) 行處理。
[0037] 所述的LC選頻網(wǎng)絡(luò)22,用于對信號進(jìn)行選頻，其中，選頻網(wǎng)絡(luò)的中心頻率可通過改 變可調(diào)電容的電容值進(jìn)行改變，選擇固定頻率的信號輸入下一模塊進(jìn)行處理。
[0038] 所述的對數(shù)放大器23,可對信號進(jìn)行對數(shù)壓縮，從而獲得高動態(tài)范圍，最終輸出為 直流信號。
[0039] 所述的直流輸出測量模塊3,可用于測量信號的大小，可以是示波器或者是萬用 表。也即可直接用示波器或萬用電表測得信號的大小，而電磁輻射的大小與該信號成正比， 研究人員只要在同一位置對同一產(chǎn)品進(jìn)行整改先后的兩次測量，通過這兩次測量值降低的 dB值便可得知電磁輻射所降低的dB值，其中，AD8310的直流輸出每降低24mv代表ldB。
【主權(quán)項】
1. 一種電磁輻射檢測儀，其特征在于包括:天線、信號處理模塊和測量模塊，其中： 信號處理模塊包括運算放大器、選頻網(wǎng)絡(luò)和對數(shù)放大器； 天線用于接收待測設(shè)備的電磁輻射信號，并將該電磁輻射信號轉(zhuǎn)化為電信號后發(fā)送給 運算放大器； 運算放大器用于放大該電信號并將放大后的電信號發(fā)送給選頻網(wǎng)絡(luò)； 選頻網(wǎng)絡(luò)用于對接收的電信號進(jìn)行選頻，并將選擇的預(yù)定頻率的信號發(fā)送給對數(shù)放大 器； 對數(shù)放大器用于對該選頻后的信號進(jìn)行對數(shù)壓縮，并得到一個直流信號，并將該直流 信號傳送給測量模塊； 測量模塊用于測量其所接收的信號。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，其特征是:所述天線是由50 Ω同軸電纜制成的環(huán)形天線，用于接收電磁輻射，該天線還包括SMA接口，由天線接收的電 磁輻射信號經(jīng)由該SMA接口轉(zhuǎn)化為電信號。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，其特征是:所述選頻網(wǎng)絡(luò)是 LC選頻網(wǎng)絡(luò)，用于對信號進(jìn)行選頻，其包括可調(diào)電容，通過改變可調(diào)電容的電容值，選擇預(yù) 定頻率的信號。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀，其特征是:所述測量模塊是 示波器或萬用表。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種簡易的醫(yī)療器械電磁輻射檢測儀。包括：天線、信號處理模塊和測量模塊，其中：信號處理模塊包括運算放大器、選頻網(wǎng)絡(luò)和對數(shù)放大器；天線用于接收待測設(shè)備的電磁輻射，并將該電磁輻射信號轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送給運算放大器；運算放大器用于放大該電信號并將放大后的電信號發(fā)送給選頻網(wǎng)絡(luò)；選頻網(wǎng)絡(luò)用于對接收的電信號進(jìn)行選頻，并將選擇的預(yù)定頻率的信號發(fā)送給對數(shù)放大器；對數(shù)放大器用于對該選頻后的信號進(jìn)行對數(shù)壓縮，并得到一個直流信號，并將該直流信號傳送給測量模塊；測量模塊用于測量其所接收的信號。研究人員可通過該檢測儀測量研究產(chǎn)品的電磁輻射的大小。
【IPC分類】G01R29/08
【公開號】CN105510726
【申請?zhí)枴緾N201610025580
【發(fā)明人】吳永亮, 鄭政, 張滎娟, 陳清鳳
【申請人】上海理工大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月15日