CN105510726B - 简易医疗器械电磁辐射检测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种简易的医疗器械电磁辐射检测仪。包括：天线、信号处理模块和测量模块，其中：信号处理模块包括运算放大器、选频网络和对数放大器；天线用于接收待测设备的电磁辐射，并将该电磁辐射信号转化为电信号发送给运算放大器；运算放大器用于放大该电信号并将放大后的电信号发送给选频网络；选频网络用于对接收的电信号进行选频，并将选择的预定频率的信号发送给对数放大器；对数放大器用于对该选频后的信号进行对数压缩，并得到一个直流信号，并将该直流信号传送给测量模块；测量模块用于测量其所接收的信号。研究人员可通过该检测仪测量研究产品的电磁辐射的大小。

Description

简易医疗器械电磁辐射检测仪
技术领域
本发明涉及一种电磁辐射检测仪，尤其是涉及一种用于医疗器械研发过程中对研发产品的电磁辐射这一项指标进行检测的仪器。
背景技术
国家食品药品监督管理总局在关于YY0505-2012医疗器械行业标准实施有关工作要求的通知中规定，医用电气设备需进行电磁兼容性EMC检测，而标准的EMC检测则需将待检测设备送往专门的检测所的暗室进行检测。EMC检测项目有很多，其中的电磁辐射这一项是被检设备通不过检测的最主要原因之一。
如果产品尚未达到国家标准则不合格，需进行修改。目前国内进行整改主要有以下两种方案：第一种是生产商租借暗室直接当场进行修改和检测，直至符合标准；第二种是将不合格的产品带回去进行修改，修改完毕后再送至检测所检测，直至符合标准。
发明内容
对于现有的两种方案都有其不足之处：前者虽然可以随时随地检测并针对性地进行修改，但价格不菲；后者未能随时测量，且修改后无法得知产品是否达到国家标准，需再次送往检测，反反复复，耗时又费力。除此之外，目前国内也没有足够多的EMC检测场所供所有的研发人员使用，这两个方案都不利于资源利用的合理性和最大化。
为了能降低检测成本，节约资源，使研究人员能在研发过程中实时地测量产品的电磁辐射情况，本发明提供一款简易的射频信号检测仪，可以配置给研究开发医用电气设备的人员，使得研究人员可以在研发场所对研发产品进行电磁辐射这一指标的检测。
本发明，简易的医疗器械电磁辐射检测仪，包括屏蔽盒，在屏蔽盒内壁开有凹槽，用于放置电路板，在电路板上，接收天线、运算放大器、选频网络和对数放大器顺序连接，整个系统共同作用构成医疗器械电磁辐射检测仪，其特征是：制作成本低，操作简便，可广泛配置给医疗器械研发人员使用。
本发明，简易的医疗器械电磁辐射检测仪，：由50Ω同轴电缆自制的环形天线用于接收电磁辐射，经由SMA接口转化为电信号输入硬件电路进行处理。
本发明，简易的医疗器械电磁辐射检测仪：信号经由多级放大，最后一级为对数压缩，从而可测量动态范围很宽的信号。
本发明，简易的医疗器械电磁辐射检测仪：电路中含有一个LC选频网络，可对信号进行选频，从而过滤外界众多信号的干扰，使测量结果更加准确可信，而选频网络的中心频率f0可通过调节可变电容的大小来改变。计算公式为L为固定空心电感，C为可变电容，容值可调，故f0有一定范围，使其落于EMC电磁辐射的检测波段。
本发明，简易的医疗器械电磁辐射检测仪：用单电池供电，最终的输出信号是一个直流信号，可用示波器或万用表笔直接测量。
本发明，简易的医疗器械电磁辐射检测仪：直流输出的变化可间接反映场强的变化，具体数值由对数放大器决定。
本发明，简易的医疗器械电磁辐射检测仪：使用者只要在同一位置对同一产品进行整改先后的两次测量，通过这两次测量值降低的dB值便可得知电磁辐射所降低的dB值。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由50Ω的同轴电缆制作一个小型环形天线作为探测头接收待测仪器所发射出来的电磁波，电磁波被天线接收，经由SMA接口传入第一级放大器中进行放大，增益固定，再经过电容耦合后，有一LC选频网络对信号进行选频，选择固定频率的信号输入对数放大器中进行对数压缩放大，最后经过导线输出由示波器或万用电表即可测得信号的大小，而电磁辐射的大小与该信号成正比，研究人员只要在同一位置对同一产品进行整改先后的两次测量，通过这两次测量值降低的dB值便可得知电磁辐射所降低的dB值。整个装置由6V的单电源供电，制作好的电路板置于一个屏蔽小盒中，两头开孔供以天线、开关、指示灯、电源接线的外露。
为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：
一种电磁辐射检测仪，包括：天线、信号处理模块和测量模块，其中：
信号处理模块包括运算放大器、选频网络和对数放大器；
天线用于接收待测设备的电磁辐射信号，并将该电磁辐射信号转化为电信号后发送给运算放大器；
运算放大器用于放大该电信号并将放大后的电信号发送给选频网络；
选频网络用于对接收的电信号进行选频，并将选择的预定频率的信号发送给对数放大器；
对数放大器用于对该选频后的信号对数压缩，并得到一个直流信号，并将该直流信号传送给测量模块；
测量模块用于测量其所接收的信号。
所述的简易的医疗器械电磁辐射检测仪，优选的：所述天线是由50Ω同轴电缆自制的环形天线，用于接收电磁辐射，该天线还包括SMA接口，由天线接收的电磁辐射信号经由该SMA接口转化为电信号。
所述的简易的医疗器械电磁辐射检测仪，优选的：所述运算放大器是AD8099运算放大器。
所述的简易的医疗器械电磁辐射检测仪，优选的：所述选频网络是LC选频网络，用于对信号进行选频，其包括可调电容，通过改变可调电容的电容值，选择预定频率的信号。
所述的简易的医疗器械电磁辐射检测仪，优选的：所述放大器是对数放大器AD8310。
所述的简易的医疗器械电磁辐射检测仪，优选的：所述测量模块是示波器或万用表。
所述的简易的医疗器械电磁辐射检测仪，优选的：所述天线是环形天线，该环形天线由一段同轴电缆制作而成，一端连接SMA，另一端绕成环形并将中心信号线与屏蔽层相焊接。
本发明的有益效果是，可以提供研发人员一个实时的电磁辐射检测设备，使研发人员在设计初期就将电磁辐射这一项指标考虑在内，可即时修改产品并对其修改措施是否有效进行评估，省去了反复奔波检测所的繁琐并降低了成本。这样既省时省财，又方便了研发人员，大大提高了研发效率。除此之外，还降低了EMC检测场所的使用次数，节约了资源，实现了资源利用的最大化。
附图说明
图1为本发明简易医疗器械电磁辐射检测仪组成示意图；
图2为本发明环形天线结构示意图；
图3为运算放大器电路连接示意图；
图4为运算放大器电路连接原理示意图。
具体实施方式
如图1示，一种简易医疗器械电磁辐射检测仪，包括环形天线输入模块1，信号处理模块2，直流输出测量模块3。
所述的信号处理模块2，包括运算放大器21，如AD8099；LC选频网络22；对数放大器23，如AD8310。
所述的环形天线输入模块1用于接收待测产品的电磁辐射，将环形天线贴近待测产品，可接收产品的近场辐射，并经由SMA接口输入下一模块进行处理。其中，该环形天线由一段50Ω同轴电缆制作而成，一端连接SMA，另一端绕成直径为1.2cm至2.5cm的环形并将中心信号线与屏蔽层相焊接，如图2所示。
所述的运算放大器AD8099，如图3、4所示，由于系统使用单电源供电，所以使用R1、R2两个电阻分压产生一个直流电压用作偏置电压，信号在经过电容C1耦合后加入此偏置电压进入AD8099中进行放大，增益A约为20dB，其中，增益可通过改变芯片的外接元件进行调节,计算公式为放大后的信号经过电容C2耦合后滤去偏置，输入下一模块进行处理。
所述的LC选频网络22，用于对信号进行选频，其中，选频网络的中心频率可通过改变可调电容的电容值进行改变，选择固定频率的信号输入下一模块进行处理。
所述的对数放大器23，可对信号进行对数压缩，从而获得高动态范围，最终输出为直流信号。
所述的直流输出测量模块3，可用于测量信号的大小，可以是示波器或者是万用表。也即可直接用示波器或万用电表测得信号的大小，而电磁辐射的大小与该信号成正比，研究人员只要在同一位置对同一产品进行整改先后的两次测量，通过这两次测量值降低的dB值便可得知电磁辐射所降低的dB值，其中，AD8310的直流输出每降低24mv代表1dB。

Claims (4)

1.一种简易的医疗器械电磁辐射检测仪，其特征在于包括：天线、信号处理模块和测量模块，其中：
信号处理模块包括运算放大器、选频网络和对数放大器；
天线用于接收待测设备的电磁辐射信号，并将该电磁辐射信号转化为电信号后发送给运算放大器，所述天线是环形天线，该环形天线由一段同轴电缆制作而成，一端连接SMA，另一端绕成环形并将中心信号线与屏蔽层相焊接；
运算放大器用于放大该电信号并将放大后的电信号发送给选频网络，其中使用R_1、R_2两个电阻分压产生一个直流电压用作偏置电压，信号在经过电容C_1耦合后加入此偏置电压进入运算放大器中进行放大；
选频网络用于对接收的电信号进行选频，并将选择的预定频率的信号发送给对数放大器；
对数放大器用于对该选频后的信号进行对数压缩，并得到一个直流信号，并将该直流信号传送给测量模块；
测量模块用于测量其所接收的信号。
2.根据权利要求1所述的简易的医疗器械电磁辐射检测仪，其特征是：所述天线是由50Ω同轴电缆制成的环形天线，用于接收电磁辐射，该天线还包括SMA接口，由天线接收的电磁辐射信号经由该SMA接口转化为电信号。
3.根据权利要求1所述的简易的医疗器械电磁辐射检测仪，其特征是：所述选频网络是LC选频网络，用于对信号进行选频，其包括可调电容，通过改变可调电容的电容值，选择预定频率的信号。
4.根据权利要求1所述的简易的医疗器械电磁辐射检测仪，其特征是：所述测量模块是示波器或万用表。
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