仪器设备设计者们经常会遇到许多有关发射与抗干扰等问题,其中电磁干扰
(ElectroMagneticInterference,EMI)问题在很多行业中是个常见的小毛病,但在某些特殊的行业,如医学电子学中,由于患者的安全需要及生理信号电平的敏感性,电磁干扰就成为需要专门解决的重要问题。
国家标准GB9706.1《医用电气设备第一部分:安全通用要求》以及国际标准IEC60601很好地推动了医疗器械的发展。其重点在于抗干扰,但同时亦注意了干扰源问题。但国内的一些生产商对电磁干扰问题的注意仍不够充分。
因此本文想通过介绍专注于电磁兼容问题咨询服务的Kimmel-GerkeAssociates公司几位创办人总结的医学电子学常见的十大电磁干扰问题,给大家提供一些更多的相关信息,共同关注与解决医学电子学中的电磁干扰。
1.接地阻抗高
接地阻抗之所以排在十大问题的第一位,是因为这一问题的发生频率最高。绝大多数的高频问题,无论是同发射、自兼容性还是抗干扰性相关,归根结底还是与接地阻抗高有关。这些问题既非低频接地回路也非接地场所问题所导致,而是由于局部接地阻抗(如线路板或电缆)产生问题而引起。高阻抗的接地路径通常会导致电缆屏蔽失效并产生共模电流。
由于通常的导线和经始线大都是高阻抗性的,因此高频时要采用接地板以维持接地阻抗尽可能的低。多高才算高频还需要由实际应用情况决定。对于导线和经始线,其感抗比线路的音频阻抗大时,设计者就应当避免应用导线或者编织线接地。
根据经验,每英寸长导线的感抗约20nH。在100MHz时,1英寸导线的感抗为2nfL或12W。在射频情况下,应对任何长度的导线都持怀疑态度,接地导线的宽度至少是其长度的1/5,就是说对于一个5英寸长的接地片而言,其宽度至少应为1英寸。