Δοκιμαστής σύνθετης αντίστασης επαφής ουδέτερου ηλεκτροδίου IEC 60601-2-2

Δοκιμαστής σύνθετης αντίστασης επαφής IEC 60601-2-2 NE

Ένα ουδέτερο ηλεκτρόδιο παρέχει την οδό επιστροφής για το χειρουργικό ρεύμα υψηλής συχνότητας. Εκτός από τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας εφαρμογής του ηλεκτροδίου, η ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ της αγώγιμης περιοχής του ηλεκτροδίου και του καλωδίου του μπορεί να επηρεάσει την αποτελεσματική σύνθετη αντίσταση της οδού επιστροφής.

Η υπερβολική ηλεκτρική σύνθετη αντίσταση επαφής μπορεί να αυξήσει την αντίσταση θέρμανσης όταν χειρουργικό ρεύμα υψηλής συχνότητας διέρχεται από τη σύνδεση. Για αυτόν τον λόγο, η εφαρμοστέα μέθοδος δοκιμής ουδέτερου ηλεκτροδίου αξιολογεί εάν η ηλεκτρική σύνδεση παραμένει επαρκώς χαμηλή σε σύνθετη αντίσταση σε όλη την καθορισμένη περιοχή υψηλών συχνοτήτων.

Το KP-HF50 παρέχει την πηγή σήματος υψηλής συχνότητας και τη διεπαφή μέτρησης που απαιτούνται για αυτήν την αξιολόγηση. Αντί να λειτουργεί ως αναλυτής ηλεκτροχειρουργικής μονάδας γενικής χρήσης, προορίζεται αποκλειστικά για δοκιμές σύνθετης αντίστασης επαφής ουδέτερου ηλεκτροδίου.

Για τα αγώγιμα ουδέτερα ηλεκτρόδια, η μετρούμενη τάση και ρεύμα RMS χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της σύνθετης αντίστασης επαφής. Για τα χωρητικά ουδέτερα ηλεκτρόδια, τα ίδια δεδομένα μέτρησης υψηλής συχνότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό της χωρητικότητας επαφής.

Αυτή η εστιασμένη αρχιτεκτονική δοκιμών καθιστά το KP-HF50 κατάλληλο για ανάπτυξη προϊόντων, δοκιμές τύπου, επαλήθευση ποιότητας και εργαστηριακή αξιολόγηση ουδέτερων ηλεκτροδίων.

Τεχνικές προδιαγραφές

Τι αξιολογεί το KP-HF50

Το KP-HF50 προορίζεται για την αξιολόγηση της ηλεκτρικής σύνδεσης μεταξύ της αγώγιμης επιφάνειας του ουδέτερου ηλεκτροδίου και της σύνδεσης του καλωδίου του ουδέτερου ηλεκτροδίου κοντά στο ηλεκτρόδιο.

Μπορούν να αξιολογηθούν δύο τύποι συμπεριφοράς ουδέτερου ηλεκτροδίου.

Αγώγιμα ουδέτερα ηλεκτρόδια

Για ένα αγώγιμο ουδέτερο ηλεκτρόδιο, το σύστημα μετρά την ενεργό τάση και το ρεύμα δοκιμής υψηλής συχνότητας και προσδιορίζει την ηλεκτρική σύνθετη αντίσταση επαφής:

Που:

• Z_c = αντίσταση επαφής, Ω
• U_δοκιμή = Τάση δοκιμής υψηλής συχνότητας RMS, V
• I_δοκιμή = Ρεύμα δοκιμής υψηλής συχνότητας RMS, A

Για τη μέθοδο δοκιμής που αναφέρεται στην παρεχόμενη τεχνική τεκμηρίωση, η σύνθετη αντίσταση επαφής ενός αγώγιμου ουδέτερου ηλεκτροδίου αξιολογείται έναντι ενός ορίου 50 Ω στην ισχύουσα περιοχή υψηλών συχνοτήτων.

Χωρητικά Ουδέτερα Ηλεκτρόδια

Για ένα χωρητικό ουδέτερο ηλεκτρόδιο, η δοκιμή αξιολογεί την ενεργό χωρητικότητα της ηλεκτρικής σύνδεσης.

Η χωρητικότητα επαφής μπορεί να υπολογιστεί από:

Που:

• C_c = χωρητικότητα επαφής, nF
• I_δοκιμή = Ρεύμα δοκιμής υψηλής συχνότητας RMS, A
• f_δοκιμή = συχνότητα δοκιμής υψηλής συχνότητας, kHz
• U_δοκιμή = Τάση δοκιμής υψηλής συχνότητας RMS, V

Για την αναφερόμενη μέθοδο δοκιμής, τα χωρητικά ουδέτερα ηλεκτρόδια αξιολογούνται έναντι ελάχιστης χωρητικότητας επαφής 4 nF.

Αυτή η διάκριση είναι σημαντική επειδή τα αγώγιμα και τα χωρητικά ουδέτερα ηλεκτρόδια δεν μπορούν να αξιολογηθούν χρησιμοποιώντας μόνο την ίδια ηλεκτρική παράμετρο.

Μέθοδος δοκιμής σύνθετης αντίστασης επαφής IEC 60601-2-2

Η δοκιμή σύνθετης αντίστασης επαφής εκτελείται χρησιμοποιώντας το ουδέτερο ηλεκτρόδιο, μια αγώγιμη μεταλλική πλάκα, την πηγή σήματος υψηλής συχνότητας KP-HF50 και τον κατάλληλο εξοπλισμό μέτρησης RMS.

Μια τυπική εργαστηριακή διαδικασία ακολουθεί την εξής ακολουθία:

1. Τοποθετήστε ολόκληρη την επιφάνεια εφαρμογής του ουδέτερου ηλεκτροδίου σταθερά πάνω σε μια αγώγιμη μεταλλική πλάκα.
2. Συνδέστε το κύκλωμα μέτρησης μεταξύ της μεταλλικής πλάκας και του αγωγού του ουδέτερου ηλεκτροδίου.
3. Εφαρμόστε ένα περίπου ημιτονοειδές ρεύμα δοκιμής υψηλής συχνότητας μέσω της σύνδεσης ηλεκτροδίου.
4. Παρακολουθήστε την τάση δοκιμής RMS και το ρεύμα δοκιμής RMS.
5. Καταγράψτε την τάση και το ρεύμα στις απαιτούμενες συχνότητες δοκιμής.
6. Υπολογίστε την αντίσταση επαφής για αγώγιμα ηλεκτρόδια.
7. Υπολογίστε την χωρητικότητα επαφής όπου το DUT είναι ένα χωρητικό ουδέτερο ηλεκτρόδιο.
8. Συγκρίνετε το υπολογισμένο αποτέλεσμα με τα κριτήρια αποδοχής του ισχύοντος προτύπου και του σχεδίου δοκιμών.

Η παρεχόμενη τεκμηρίωση δοκιμών προσδιορίζει τις ακόλουθες κύριες συχνότητες μέτρησης:

• 200 kHz
• 500 kHz
• 1 MHz
• 2 MHz
• 5 MHz

Η αναφερόμενη διαδικασία απαιτεί επίσης πολλαπλά δείγματα ουδέτερων ηλεκτροδίων αντί να βασίζεται στο αποτέλεσμα από ένα μόνο δείγμα. Η ακριβής ποσότητα του δείγματος, τα κριτήρια προετοιμασίας και αποδοχής θα πρέπει πάντα να επιβεβαιώνονται με βάση την ισχύουσα έκδοση προτύπου και τη διαδικασία εργαστηριακών δοκιμών.

Γιατί η μέτρηση υψηλής συχνότητας έχει σημασία

Τα ουδέτερα ηλεκτρόδια λειτουργούν σε ηλεκτροχειρουργικό περιβάλλον υψηλής συχνότητας. Μια μέτρηση αντίστασης που γίνεται μόνο με συνεχές ρεύμα ή με ένα συμβατικό ωμόμετρο χαμηλής συχνότητας δεν αναπαράγει τις ηλεκτρικές συνθήκες που λαμβάνονται υπόψη από τη δοκιμή σύνθετης αντίστασης επαφής υψηλής συχνότητας.

Συνεπώς, το KP-HF50 παράγει ένα ελεγχόμενο σήμα δοκιμής ημιτονοειδούς κύματος στα απαιτούμενα σημεία μέτρησης υψηλής συχνότητας και παρέχει επαρκές ρεύμα για το κύκλωμα δοκιμής του ουδέτερου ηλεκτροδίου.

Μια αρχιτεκτονική δημιουργίας σήματος βασισμένη σε DDS χρησιμοποιείται για την παροχή προγραμματιζόμενης εξόδου ημιτονοειδούς κύματος υψηλής συχνότητας, ενώ το ενσωματωμένο σύστημα ελέγχου επιτρέπει τη ρύθμιση των συνθηκών συχνότητας και εξόδου από την οθόνη αφής.

Για τα εργαστήρια, αυτό παρέχει μια πιο επαναλήψιμη ροή εργασίας από τη συναρμολόγηση μιας δοκιμής από μια γεννήτρια σημάτων χαμηλής ισχύος γενικής χρήσης που ενδέχεται να μην είναι ικανή να παρέχει το απαιτούμενο ρεύμα HF στο φορτίο δοκιμής.

Λειτουργία οθόνης αφής

Η έγχρωμη οθόνη αφής του μπροστινού πίνακα επιτρέπει στον χειριστή να ρυθμίζει και να ελέγχει τις κύριες παραμέτρους λειτουργίας απευθείας στο όργανο.

Η διεπαφή προορίζεται για εργαστηριακή χρήση όπου οι μηχανικοί πρέπει να μετακινούνται μεταξύ πολλαπλών σημείων δοκιμών υψηλής συχνότητας χωρίς να επαναδιαμορφώνουν επανειλημμένα τον ξεχωριστό εξοπλισμό παραγωγής σήματος.

Ανάλογα με την επιλεγμένη διαδικασία δοκιμής, ο χειριστής μπορεί να διαμορφώσει την έξοδο σήματος, να παρατηρήσει την κατάσταση του οργάνου και να εκτελέσει την απαιτούμενη ακολουθία δοκιμής από την οθόνη αφής.

Για εργαστήρια που απαιτούν υψηλότερη απόδοση δοκιμών ή πιο τυποποιημένες αναφορές, το KP-HF50 μπορεί επίσης να διαμορφωθεί με λογισμικό δοκιμών που βασίζεται σε υπολογιστή.

Προαιρετικό Λογισμικό Αυτοματοποιημένης Δοκιμής

Το προαιρετικό λογισμικό υπολογιστή επεκτείνει το KP-HF50 από μια χειροκίνητα ελεγχόμενη πηγή HF σε ένα πιο αυτοματοποιημένο σύστημα δοκιμής ουδέτερων ηλεκτροδίων.

Αυτόματη εναλλαγή συχνότητας

Το λογισμικό μπορεί να ελέγξει την έξοδο KP-HF50 και να κάνει αυτόματη εναλλαγή μεταξύ των απαιτούμενων συχνοτήτων δοκιμής κατά τη διάρκεια της ακολουθίας μέτρησης.

Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο κατά τη δοκιμή του ίδιου ουδέτερου ηλεκτροδίου στα 200 kHz, 500 kHz, 1 MHz, 2 MHz και 5 MHz.

Προσαρμοστική ρύθμιση εξόδου

Το σύστημα μπορεί να ρυθμίσει την τάση εξόδου σύμφωνα με το μετρούμενο ρεύμα, έτσι ώστε η απαιτούμενη συνθήκη δοκιμής να μπορεί να δημιουργηθεί πιο αποτελεσματικά.

Απόκτηση δεδομένων παλμογράφου

Όπου χρησιμοποιείται μια συμβατή διάταξη μέτρησης, το λογισμικό μπορεί να αποκτήσει δεδομένα τάσης RMS και ρεύματος RMS από τον παλμογράφο αντί να απαιτεί από τον μηχανικό να καταγράφει κάθε ένδειξη χειροκίνητα.

Αυτόματος υπολογισμός σύνθετης αντίστασης και χωρητικότητας

Τα μετρούμενα δεδομένα τάσης και ρεύματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν αυτόματα για τον υπολογισμό:

• Σύνθετη αντίσταση επαφής ουδέτερου ηλεκτροδίου
• Χωρητικότητα επαφής ουδέτερου ηλεκτροδίου

Αυτό μειώνει την εργασία χειροκίνητων υπολογισμών και βοηθά στην ελαχιστοποίηση των σφαλμάτων μεταγραφής κατά τη διάρκεια των δοκιμών πολλαπλών συχνοτήτων.

Δημιουργία αναφοράς δοκιμής

Μετά την ολοκλήρωση της ακολουθίας μετρήσεων, το λογισμικό μπορεί να δημιουργήσει μια αναφορά δοκιμής με βάση τα αποτελέσματα που έλαβε.

Για τα εργαστήρια που χρησιμοποιούν εσωτερικά πρότυπα ή ρυθμιζόμενες διαδικασίες αναφοράς, η απαιτούμενη μορφή αναφοράς και τα πεδία δεδομένων θα πρέπει να επιβεβαιώνονται πριν από την υποβολή προσφοράς.

Τυπική διαμόρφωση εργαστηριακών δοκιμών

Μια πλήρης δοκιμή σύνθετης αντίστασης επαφής ουδέτερου ηλεκτροδίου συνήθως περιλαμβάνει περισσότερα από τη γεννήτρια σήματος μόνο.

Μια τυπική διάταξη δοκιμής μπορεί να περιλαμβάνει:

Η ακριβής διαμόρφωση εξαρτάται από τον τύπο του ουδέτερου ηλεκτροδίου, τα εργαστηριακά όργανα και το απαιτούμενο επίπεδο αυτοματισμού.

Συνεπώς, οι πελάτες θα πρέπει να επιβεβαιώσουν εάν η προσφορά απαιτείται μόνο για το όργανο KP-HF50 ή για μια πλήρη ρύθμιση δοκιμών, συμπεριλαμβανομένων των αξεσουάρ μέτρησης και του λογισμικού.

τυπικές Εφαρμογές

Ανάπτυξη Προϊόντος Ουδέτερου Ηλεκτροδίου

Οι κατασκευαστές ουδέτερων ηλεκτροδίων μπορούν να χρησιμοποιήσουν το KP-HF50 κατά τη διάρκεια της Έρευνας και Ανάπτυξης (R&D) για να αξιολογήσουν πώς η κατασκευή των ηλεκτροδίων, τα αγώγιμα στρώματα, ο τερματισμός των καλωδίων και ο σχεδιασμός σύνδεσης επηρεάζουν την αντίσταση επαφής υψηλής συχνότητας.

Δοκιμή Τύπου και Επαλήθευση Σχεδιασμού

Τα εργαστήρια ιατρικών συσκευών μπορούν να χρησιμοποιήσουν το σύστημα ως μέρος ενός προγράμματος δοκιμών IEC 60601-2-2 / GB 9706.202 κατά την επαλήθευση της ηλεκτρικής απόδοσης των ουδέτερων ηλεκτροδίων.

Ποιότητα και Επαλήθευση Μηχανικής

Οι κατασκευαστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη δοκιμή κατά την επικύρωση μηχανικής, την αξιολόγηση αλλαγών σχεδιασμού ή τις συγκριτικές δοκιμές διαφορετικών κατασκευών ουδέτερων ηλεκτροδίων.

Δεν θα πρέπει να ερμηνεύεται αυτόματα ως δοκιμή ρουτίνας στη γραμμή παραγωγής, εκτός εάν το σχέδιο ποιότητας του κατασκευαστή καθορίζει την ίδια μέθοδο.

Εργαστήρια Τρίτων και Πιστοποίησης

Τα εργαστήρια που δοκιμάζουν χειρουργικά αξεσουάρ HF μπορούν να διαμορφώσουν το KP-HF50 με τα απαιτούμενα εξωτερικά όργανα μέτρησης και το προαιρετικό λογισμικό για να δημιουργήσουν έναν επαναλήψιμο σταθμό δοκιμής σύνθετης αντίστασης επαφής ουδέτερου ηλεκτροδίου.

Δοκιμή αγώγιμου έναντι χωρητικού ουδέτερου ηλεκτροδίου

Πριν από την επιλογή της τελικής διαμόρφωσης δοκιμής, το εργαστήριο θα πρέπει να προσδιορίσει εάν το υπό δοκιμή ουδέτερο ηλεκτρόδιο λειτουργεί κυρίως ως αγώγιμη ή χωρητική σύνδεση.

Αυτή η διάκριση επηρεάζει τόσο τη μέθοδο υπολογισμού όσο και το κριτήριο αποδοχής.

Εάν η κατασκευή του ηλεκτροδίου ή η ηλεκτρική συμπεριφορά δεν είναι σαφής, η προδιαγραφή DUT και η ισχύουσα πρότυπη ρήτρα θα πρέπει να εξεταστούν πριν από τη δοκιμή.

Δοκιμή σύνθετης αντίστασης επαφής vs. Δοκιμή αύξησης θερμοκρασίας ουδέτερου ηλεκτροδίου

Οι δοκιμές σύνθετης αντίστασης επαφής και οι δοκιμές αύξησης θερμοκρασίας αφορούν και οι δύο την ασφάλεια των ουδέτερων ηλεκτροδίων, αλλά αξιολογούν διαφορετικά χαρακτηριστικά και απαιτούν διαφορετικό εξοπλισμό δοκιμών.

Το KP-HF50 αξιολογεί την ηλεκτρική σύνδεση του ουδέτερου ηλεκτροδίου μετρώντας τάση και ρεύμα υψηλής συχνότητας και υπολογίζοντας την αντίσταση ή την χωρητικότητα.

Αντίθετα, ένας ελεγκτής αύξησης θερμοκρασίας ουδέτερου ηλεκτροδίου αξιολογεί τη θερμική συμπεριφορά στην περιοχή εφαρμογής του ηλεκτροδίου ενώ το ηλεκτρόδιο υπόκειται στις ισχύουσες συνθήκες ρεύματος HF.

Αυτές οι δοκιμές είναι συμπληρωματικές και όχι εναλλάξιμες.

Τα εργαστήρια που εκτελούν μια ευρύτερη αξιολόγηση ουδέτερων ηλεκτροδίων IEC 60601-2-2 ενδέχεται επομένως να απαιτούν τόσο έναν ελεγκτή σύνθετης αντίστασης επαφής ουδέτερου ηλεκτροδίου όσο και ένα σύστημα δοκιμής αύξησης θερμοκρασίας ουδέτερου ηλεκτροδίου.

Σημειώσεις διαμόρφωσης

Πριν από την παραγγελία, το εργαστήριο θα πρέπει να καθορίσει την προβλεπόμενη διαμόρφωση δοκιμής αντί να επιλέξει το όργανο μόνο με βάση το εύρος συχνοτήτων.

Τα ακόλουθα σημεία μπορούν να επηρεάσουν την απαιτούμενη ρύθμιση:

Η παροχή αυτών των πληροφοριών πριν από την υποβολή προσφοράς επιτρέπει στην KINGPO να εξετάσει εάν το προτεινόμενο όργανο, λογισμικό και αξεσουάρ μέτρησης είναι κατάλληλα για την προβλεπόμενη εργαστηριακή διαδικασία.