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ECG的輸入阻抗及噪聲

時間:2023/9/8閱讀:852
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IEC針對電圖相關的醫(yī)療測試標一共有三本,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到±1%。盡管準中沒有明確,但項測試的精神然包括噪聲在內。如果某項測試要求待ECG準確地在±5%的范內能精準再現(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。

有些工程可能會將環(huán)境(共模)噪聲視為獨立的問題個假是有問題的。由于ECG需要在充滿噪聲的復雜環(huán)境中工作,所以它們應抑制共模噪聲能力。但如果在實務認為在正常的“噪聲"環(huán)境中測試就可以代表現(xiàn)實世界的測試結,這顯然是個錯誤。主要原因有兩個:首先,ECG行抑制噪聲(包括共模噪聲)的能力的測試其次,了客測試應該要從低噪聲環(huán)境開始,然后用已知且準確的方式添加包括噪聲在內的測試信號測試才有代表性。

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

入阻抗測試是迄今噪聲最敏感的測試,有規(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CMRR測試的文章,文章解CMRR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(ball park calculation)一點。如果CMRR測試,ECG紀錄3 mm,在入是10 Vrms共模電壓時,以電壓計即是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果的1/10。由于噪聲的敏感度高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。交流波器會降低共模噪聲,在0.67Hz不會受到影響,而在30Hz可能會稍微降低信號。例如,由于有交流波器,您可能需要3.5mVpp才能在ECG32mm。由于入阻抗測試是按比例操作的,因此只要在整個測試過程中打開波器,測試結果就仍然有效。

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的入阻抗測試會藉由最壞情況來測試,可檢查不同測試站點的噪聲水平,選擇一個低噪聲的測試站點來完成所有性能測試將會有很大幫助。

 


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