精密電子醫(yī)療儀器的供電情況在維修中的地位

劉磊

（云南省文山市人民醫(yī)院，云南 文山 663099）

在對(duì)精密電子醫(yī)療儀器進(jìn)行利用的過程中，供電是其正常運(yùn)用的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。通常，在電源中，如果存在干擾因子，就會(huì)很大程度上影響精密電子醫(yī)療儀器穩(wěn)定運(yùn)行。所以，為了可以有效地提升精益電子醫(yī)療儀器使用效果，一定要科學(xué)的對(duì)用電情況進(jìn)行分析，并在結(jié)合實(shí)際現(xiàn)狀的情況下，制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)辦法，以便設(shè)備能夠正常應(yīng)用。

1 高精度直流大功率電源的概述

所謂的高精度直流大功率電源，其正極電位非常高。但是，通過對(duì)負(fù)極電位的分析可知，其整體偏低。在實(shí)際的工作過程中，工作原理為當(dāng)兩個(gè)電極與電路能夠相互連通后，電路兩端的電位差會(huì)處在恒定的狀態(tài)，以便外電路中能夠形成相應(yīng)的電流，從正極流向負(fù)極。與之相似，依靠電荷所形成的靜電場(chǎng)，不能持續(xù)保持穩(wěn)恒電流。然而，通過利用高精度直流大功率電源，則可以借助非靜電作用，實(shí)現(xiàn)正電荷的負(fù)極位置，在依托于電源的基礎(chǔ)上，漸漸回到正極位置上，保證電位差能夠處于相對(duì)平衡的狀態(tài)，最終形成穩(wěn)恒電流?？梢哉f，高精度直流大功率電源可以被看作能量轉(zhuǎn)換裝置。通過強(qiáng)化能量的轉(zhuǎn)化，可以成為電源供給電路，讓電流保持恒定。通常，高精度直流大功率電源的穩(wěn)定性很高，電壓恒定，面板功能操作簡(jiǎn)單且便利，電流按鍵式設(shè)置輸出等特點(diǎn)。

2 精密電子醫(yī)療儀器的故障分析

（1）斷電故障分析。近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，在醫(yī)療中，硬件設(shè)備的使用量也呈現(xiàn)了大幅度提升的趨勢(shì)，尤其是針對(duì)功率較大的設(shè)備，諸如空調(diào)等。在具體的應(yīng)用期間，特別是在啟動(dòng)環(huán)節(jié)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生很大的功率，甚至?xí)_(dá)到峰值狀態(tài)。因此，若供電不能夠達(dá)到其應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)和要求，那么必然會(huì)發(fā)生超負(fù)荷問題，最終使得斷電問題出現(xiàn)。一般而言，通過對(duì)該種問題的深入分析可知，非常容易燒毀保險(xiǎn)，情節(jié)嚴(yán)重的時(shí)候，還會(huì)影響儀器的正常應(yīng)用和工作。同時(shí)，斷電現(xiàn)象的發(fā)生，也會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)遺失，從而對(duì)設(shè)備的硬盤造成嚴(yán)重的損壞。并且，在醫(yī)院中，諸如動(dòng)態(tài)心電圖等儀器設(shè)備，這些大多數(shù)都是由計(jì)算機(jī)來進(jìn)行把控然后運(yùn)行的。比如，針對(duì)一臺(tái)心電監(jiān)護(hù)儀來說，若其在運(yùn)行過程中存在了斷電故障，最終則會(huì)導(dǎo)致其中數(shù)據(jù)缺失，而在修復(fù)過程中，往往需要借助各種辦法來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，該過程是一項(xiàng)較為困難的工作。此外，如果硬盤損傷問題是因?yàn)楣╇娨鸬模诰S修的過程中，設(shè)備又無法格式化，因而只能通過對(duì)硬盤進(jìn)行更改，對(duì)相應(yīng)程序進(jìn)行恢復(fù)的手段，只有這樣，硬盤的運(yùn)行才會(huì)呈現(xiàn)穩(wěn)定且可靠的趨勢(shì)。然而，針對(duì)以往場(chǎng)所存儲(chǔ)的信息，已經(jīng)無法再次找回，不能被保存，不利于醫(yī)療行業(yè)的良好發(fā)展。

（2）欠壓下陷故障分析。經(jīng)分析可知，電源的功率受到的局限相對(duì)較大，如果電源的負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)和要求，則會(huì)導(dǎo)致電壓出現(xiàn)瞬間下降的問題，致使欠壓或者下陷故障發(fā)生。依照這些問題，如果不能夠及時(shí)的進(jìn)行處理，最終則會(huì)使得設(shè)備出現(xiàn)問題。并且，很多不明原因的情況，大多是因?yàn)檫@種問題導(dǎo)致的。同時(shí)，一些故障的存在也會(huì)呈現(xiàn)階段性特點(diǎn)。一般而言，若電壓可以正常且穩(wěn)定的運(yùn)行，故障則會(huì)消失。相反，一旦電壓存在運(yùn)行不暢通情況，故障也會(huì)逐漸凸顯出來。維修人員在開展維修工作過程中，很多認(rèn)為是軟故障，然而這種不確定的判斷，也會(huì)存在片面性和不客觀性，從而導(dǎo)致長時(shí)間下來，設(shè)備會(huì)被嚴(yán)重影響，運(yùn)行效率越來越低。

（3）尖鋒射頻的干擾故障分析。從宏觀的角度上剖析，電源線與系統(tǒng)地線之間常常會(huì)出現(xiàn)噪音過大的問題。一般，針對(duì)線路截面，如果無法與設(shè)備運(yùn)行匹配，最終就會(huì)導(dǎo)致火線和零線對(duì)地產(chǎn)生擾動(dòng)電壓。針對(duì)這種情況而言，一旦處理不及時(shí)，最終就會(huì)導(dǎo)致尖鋒和射頻干擾問題產(chǎn)生。經(jīng)分析，尖鋒射頻故障會(huì)對(duì)儀器設(shè)備產(chǎn)生非常大的干擾。同時(shí)，該問題是設(shè)備運(yùn)行過程中較為常見的一類問題，包括心電圖等。在對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行利用的過程中，如果受到了較強(qiáng)的干擾，那么就會(huì)使得設(shè)備在工作期間存在紊亂的情況，不能讓應(yīng)用彰顯合理性以及科學(xué)性。同時(shí)，電源系統(tǒng)在運(yùn)行期間，若噪聲現(xiàn)象嚴(yán)重，對(duì)設(shè)備造成了嚴(yán)重干擾，還會(huì)讓精密電子醫(yī)療儀器在數(shù)據(jù)處理上，常常出現(xiàn)失誤現(xiàn)象，誤差較大，若不能及時(shí)處理，還會(huì)損壞設(shè)備電路板。所以，在具體的維修過程中，相關(guān)人員一定要做好相應(yīng)的排除工作，以便可以有效地對(duì)問題進(jìn)行解決。

3 無線儀器設(shè)備的供電情況分析

通常，針對(duì)醫(yī)療儀器設(shè)備來說，如果想要處于正常的狀態(tài)，那么電源之間的切換工作務(wù)必要做到位，如AC 電源。同時(shí)，設(shè)備的供電保護(hù)至關(guān)重要，只有有效地對(duì)于醫(yī)療設(shè)備的供電時(shí)間進(jìn)行把控，讓其可以持續(xù)的電源供應(yīng)，才能夠保證系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。

（1）潛在問題。相關(guān)人員在對(duì)無線傳送功能設(shè)計(jì)的過程中，線性變壓器出現(xiàn)問題的幾率相對(duì)較大。通過對(duì)當(dāng)前運(yùn)行的線性穩(wěn)壓器分析，其主要的作用就是為了能夠最大限度的降低對(duì)EMI 的影響，不斷減小噪聲輻射。通過對(duì)開關(guān)穩(wěn)壓器噪聲分析，雖然其要比線性穩(wěn)壓器高一些，但整體的效率卻相對(duì)良好。在大量的敏感型實(shí)驗(yàn)中，只要可以將開關(guān)行為把控在科學(xué)的范圍內(nèi)，最終出現(xiàn)的EMI 以及噪聲輻射，也會(huì)處于相對(duì)正常和穩(wěn)定的狀態(tài)。同時(shí)，如果開關(guān)穩(wěn)壓器工作穩(wěn)定，頻率在切換過程中，也非常有序，沒有任何異?，F(xiàn)象發(fā)生，那么在這種背景下，能夠有效地對(duì)EMI 水平進(jìn)行減少。

現(xiàn)階段，在利用精密電子醫(yī)療儀器時(shí)，在輸入電源方面，很多都是AC/DC 適配器下的電壓保持在24 伏或者12 伏的DC電源，并可以對(duì)同步降壓型轉(zhuǎn)換器進(jìn)行高效采用。需要明確的是：在電壓降低時(shí)，后置穩(wěn)壓的電源數(shù)量也會(huì)隨之提高。故而，在實(shí)際的借助期間，應(yīng)該適當(dāng)?shù)募尤?.xV 或者2.xV軌的應(yīng)用。利用這種手段，可以實(shí)現(xiàn)讓地對(duì)功率傳感器供電不斷降低的目標(biāo)。此外，為增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性以及安全性，需要借助相對(duì)合理的手段，將電池備份系統(tǒng)也融合到設(shè)備中，確保一旦存在問題，能夠及時(shí)的對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)硬盤損傷的問題。

（2）應(yīng)對(duì)檔案特性。為了可以有效地對(duì)上述一些問題進(jìn)行處理和解決，在應(yīng)對(duì)方案的選擇以及設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該對(duì)DC 轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)進(jìn)行綜合的考量。對(duì)于這些特點(diǎn)來說，其主要涵蓋了兩個(gè)方面。一方面，加大控制要轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的輸入電壓，確保設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)，可以結(jié)合具體情況，合理對(duì)電壓范圍展開調(diào)整。另一方面，一般在電源系統(tǒng)運(yùn)行期間，應(yīng)該對(duì)持續(xù)的超低靜態(tài)電流進(jìn)行合理規(guī)范，不斷擴(kuò)大電池的運(yùn)行時(shí)間。同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)電源軌進(jìn)行應(yīng)用，并且在保證電池電量可以精準(zhǔn)計(jì)量的前提下，降低庫侖計(jì)數(shù)對(duì)IC 的靜態(tài)電流的干擾。

4 精密電子醫(yī)療儀器設(shè)備供電故障的應(yīng)對(duì)方法分析

在對(duì)精密電子醫(yī)療儀器設(shè)備設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該盡可能的對(duì)電源引起的設(shè)備故障進(jìn)行減小，有效對(duì)電源的供電線路進(jìn)行改進(jìn)，以便精密電子醫(yī)療儀器能夠穩(wěn)定運(yùn)行。在一些電源環(huán)境較為惡劣的地方，一可以對(duì)交流的穩(wěn)壓電壓進(jìn)行應(yīng)用，科學(xué)對(duì)電壓軌進(jìn)行調(diào)整，然后對(duì)過壓欠壓造成的問題進(jìn)行優(yōu)化，合理制定相應(yīng)的保護(hù)方案，確保能夠緩解和規(guī)避對(duì)過壓欠壓形成的干擾。而對(duì)于有計(jì)算機(jī)的儀器，應(yīng)該強(qiáng)化UPS 電源的應(yīng)用和選擇，并保證應(yīng)用過程不會(huì)出現(xiàn)間斷性。通過對(duì)UPS 電源的分析，合理利用，即便突然斷電，故障問題也不會(huì)發(fā)生。在對(duì)精密電子儀器設(shè)備供電故障進(jìn)行處理的過程中，還可以應(yīng)用接地技術(shù)，借助其中涵蓋的生理信號(hào)，對(duì)儀器進(jìn)行優(yōu)化，保證設(shè)備能夠處于安全運(yùn)行狀態(tài)。通常情況下，在接地系統(tǒng)中，對(duì)于電阻的的要求有著明確的規(guī)定，堅(jiān)決不能大于4 歐姆。在應(yīng)用接地線的時(shí)候，需要充分考量設(shè)備的運(yùn)行需求和特性，有針對(duì)性的采用，確保不會(huì)出現(xiàn)任何問題，防止各類干擾因素的存在，規(guī)避漏電風(fēng)險(xiǎn)，從而更好地規(guī)避因?yàn)閿嚯姸a(chǎn)生的故障，進(jìn)而不斷對(duì)設(shè)備的應(yīng)用效率進(jìn)行提高。

5 結(jié)語

綜合而言，在對(duì)精密電子醫(yī)療儀器設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一定要做好電源線路的鋪設(shè)工作，以便電源之間能夠具有較強(qiáng)的獨(dú)立性。同時(shí)，針對(duì)這一點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該借助先進(jìn)的技術(shù)手段，有效輔助精密電子醫(yī)療儀器的運(yùn)行。此外，還應(yīng)該強(qiáng)化對(duì)設(shè)備中使用電源供電條件的改善力度，能夠幫助儀器設(shè)備減小電源故障，以便其可以正常的進(jìn)行利用。