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医疗设备电气安全分析仪的设计

作　者: 吕凌雪
导　师: 童子权
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 医疗设备电气安全绝缘电阻接地电阻漏电流
分类号: R197.39
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 64次
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内容摘要

随着科学技术的不断发展,医疗设备中广泛的应用临床诊断和治疗,患者和操作者要直接或间接地接触医疗设备,如果操作者使用不当或是设备漏电等,就会发生电击现象。如何安全使用医疗设备,是一个值得高度重视的问题。在当今的医学领域方面,对一台医疗设备性能的评价不仅要考虑它的工作有效性还要考虑使用这台设备的安全性。2008年7月发布的国家标准GB9706.1-2007《医用电气设备第一部分:安全通用要求》对医疗设备的电气安全做了严格的规定,目的就是为了确保医疗设备在使用过程中的安全。本文在介绍了医疗电气安全检测装置的发展历程和相关原理之后,对医疗检测装置进行了细致的探讨和研究。根据GB9706.1-2007标准的规定,深入研究了医疗设备接地电阻、绝缘电阻、漏电流的测试方法,在此基础上提出了针对医疗设备的多功能电气安全检测装置,这样不仅能确保医疗设备在应用中的准确性而且也能根据测试指标来评价医疗设备的电气安全特性。整个系统由嵌入式微处理器进行控制,能够对医疗设备电气安全分析仪的各项指标进行标准化测试,具有绝缘电阻、漏电流和接地阻抗的测试功能。系统的设计主要由源电路设计,采样电路设计,信号调理及数据转换和控制电路设计等部分组成。在信号调理电路中采用高性能光电隔离放大器来处理信号,对漏电流测试基于模拟人体阻抗网络原理进行测试;绝缘电阻测试采用继电器组合开关,实现了量程的自动转换;接地电阻测试由恒流源和具有放大与滤波功能的模数转换芯片构成采样电路,简化了常规接地电阻测试的设计。本文的设计方案可以预期实现测试过程的自动化,安全检测的多项化,工作状态稳定以及测试精度高等特点。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-14
  1.1 课题研究的背景及意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 本文主要研究内容  12-14
第2章测试标准及测试方法研究  14-22
  2.1 医疗电气设备的分类及测试状态  14-15
    2.1.1 医疗电气设备的分类  14-15
    2.1.2 医疗电气设备的测试状态  15
  2.2 医疗设备电气安全的通用标准  15-16
  2.3 需测试的电气安全参数  16-19
    2.3.1 接地电阻  16
    2.3.2 绝缘电阻  16-18
    2.3.3 漏电流  18-19
  2.4 测试方案确定  19-21
    2.4.1 常规测试出现的问题  19-20
    2.4.2 解决问题的新方案  20-21
  2.5 本章小结  21-22
第3章硬件系统设计  22-42
  3.1 整体设计方案  22-23
  3.2 源电路设计  23-28
    3.2.1 小信号源发生电路  23-24
    3.2.2 功率驱动电路  24-28
  3.3 采样电路设计  28-33
    3.3.1 接地电阻采样  28-29
    3.3.2 绝缘电阻采样  29-31
    3.3.3 漏电流采样  31-33
  3.4 信号调理及数据转换  33-37
    3.4.1 信号调理电路  33
    3.4.2 ADC 电路  33-35
    3.4.3 光电隔离电路  35-37
  3.5 控制系统设计  37-40
    3.5.1 微控制器电路设计  37-40
    3.5.2 键盘显示设计  40
  3.6 监控程序设计  40-41
  3.7 本章小结  41-42
第4章测试流程  42-47
  4.1 测试所需环境要求  42
  4.2 接地电阻测试流程  42-43
  4.3 绝缘电阻测试流程  43
  4.4 漏电流测试流程  43-46
    4.4.1 对地漏电流测试  43-44
    4.4.2 外壳漏电流测试  44
    4.4.3 患者漏电流测试  44-45
    4.4.4 患者辅助漏电流测试  45-46
  4.5 设备故障测试分析  46
  4.6 本章小结  46-47
结论  47-48
参考文献  48-51
攻读硕士学位期间发表的学术论文  51-52
致谢  52

医疗设备电气安全分析仪的设计

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