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便携式ph计顺应便携式医疗保健利用的需求

[导读]:两种趋势影响着医疗和工业设备设计人员:一是便携性,二是此类设备越来越多地用于花费和实验室利用。血糖监控仪、多参数血液剖析仪、脉搏血氧仪、PH计和环境监控仪就是其中的例子,这些设备一度仅存在于实验室,但现在也用于便携式利用。 便携式ph计顺应便携

分类:酸度计使用方法说明 发布时间:2018-4-23 更新时间:2019-9-15 作者:丁当科技
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  两种趋势影响着医疗和工业设备设计人员:一是便携性,二是此类设备越来越多地用于花费和实验室利用。血糖监控仪、多参数血液剖析仪、脉搏血氧仪、ph计和环境监控仪就是其中的例子,这些设备一度仅存在于实验室,但现在也用于便携式利用。

  便携式ph计顺应便携式医疗保健利用的需求,便携式设备必需小巧轻便,功耗低,而且性能不打折扣。同时,便携式设备对价钱非常敏感。近年来,设备制作商开端应用成品器件取代asic,以便下降设计成本,缩短新型号的上市时间。此外,随着精度和平台机动性不断进步,要开发一款全能型单芯片解决计划非常艰苦。许多小公司一般也无力承受asic的昂扬成本。

  在医疗和工业体系中,测量路径首先从传感器开端,其输出在供给应adc之前,可能先要经过放大、滤波和电平转换。诸如此类的信号调理电路中所用的运算放大器能够从多方面优化混杂信号设计(如血糖监控仪和脉搏血氧仪)的性能。

  在便携式利用中,待测量的信号与共模信号相比可能非常小,因而对运算放大器的技巧要求比以往更高。例如,脉搏血氧仪测量光通过手指接收,但大部分光被病人的组织所接收,只有一小部分光被流经手指的新鲜血液所接收,目标信号通常仅为总信号的0.1%到2%。医疗仪器面临的另一项挑战是电噪声。许多医疗设备,诸如无线传呼器、泵、电机等,都会向病人周围的区域中发射大批rf噪声。而且,大多数医疗设备都应用很长的引线,它们会像天线一样拾取这些干扰信号,使问题进一步庞杂化。此外还要求设备与病人之间必需进行电流隔离。

  放大器技巧的提高

  自从40多年前首款运算放大器问世以来,ic制作和电路设计取得了宏大的提高,始终紧跟终端市场的发展趋势。模拟设计人员的终极目标是推出一款真正幻想的放大器,具有无穷大开环增益、无穷输入阻抗、零偏置电流、零失调电压,并且无噪声。模拟工程师在这些前沿技巧范畴已获得了长足的提高,但市场和客户期望的不断变更导致新挑战层出不穷。如今,体系设计人员愿望拥有的是零功耗、零封装尺寸和零成本的精密运算放大器。为此,运算放大器制作商推出了齐全的产品组合,以更高的尺度满足这些要求。如今的运算放大器带宽更宽、噪声更低、工作电压更低、功耗更低、尺寸更小、成本更低。此外,这些器件还能供给更丰盛的特性和功效;随着信噪比要求的进步,以及越来越多的家用电器和工业设备涉及实际信号处置,这种趋势仍将延续下去。

  ic制作商综合应用新的工艺、设计技巧、封装选项和制作能力,生产出更好的器件,成为当今诸多高难度利用的幻想之选。鉴于不同的利用要求不同的规格特性组合,厂商不断推出更普遍的放大器产品以满足此类需求。举例而言,有的放大器可能最合适测量温度,但它们并不是光电二极管检测和放大利用的最佳选择。

  业界在工艺技巧的各个方面都取得了显著的提高。cmos技巧底本重要针对数字电路和微处置器而开发,现已经过优化,同样适用于模拟产品,使得放大器设计人员能够下降功耗和成本,并战胜其内在的高电压噪声,从而开发出以前只有应用双极性技巧才干实现的超高性能放大器。采取cmos技巧,设计人员能够将低噪声特性与超低偏置电流特性相联合,制作出更好的器件。工业cmos(icmos®)等新型专有制作工艺为实现最低噪声的cmos放大器(2.7nv/√hz@10khz)和超低电源电流放大器(每个放大器1μa)供给了有力支撑。cmos技巧的另一项益处是能够供给高输入阻抗,这一特性对许多医疗利用至关主要。新型工业双极性工艺,如ipolar™沟渠隔离技巧等,通过应用先进的处置技巧和jfets等元件,大幅缩小了芯片尺寸;业界尺度放大器op07的缩小幅度到达60%之多,因而得以采取最小的封装(见图1)。这些工艺技巧范畴的最新结果使得放大器设计人员能够在其最新产品中集成一些主要特性,如过压维护(ovp)、emi滤波器和高esd额定值等。这些特性对于以用户安全和仪器可靠性为重的医疗利用极具价值。举例而言,双通道36v低功耗运算放大器ada4091-2具有轨到轨输入/输出,并且能在±5v电源轨高低25v的范畴内供给过压维护。在jfet放大器范畴,低成本ada4000-1在5引脚tsot封装中集成了高输入阻抗、低输入偏置电流、宽带宽、快速压摆率和快速树立时间等特性。

  

  图1新型ipolar工艺使芯片尺寸大为缩小

  在不影响性能的前提下减小封装尺寸是便携式设计的一项要求,业界已有能力在持续缩小芯片尺寸的同时,实现前述各项性能改良。芯片微缩技巧使得ic制作商能够将器件放入超小型封装的微小空腔中,从而使运算放大器的封装尺寸小到令人叹为观止(如wlcsp封装),肉眼几乎难以看清。节俭pcb面积和减轻重量是便携式利用的优势所在,而wlcsp封装占用的pcb面积只有soic封装的8%。

  

  图2紧缩型封装占用的pcb面积非常小

  ic设计工程师应用电路和生产测试技巧,包含自稳零、斩波、零交越、digitrim、保险丝熔断和激光调整等,优化了许多特性,使得放大器的若干参数接近于幻想要求。在当今的精密放大器范畴,小信号设计人员已征服了失调(2μv)、噪声(1nv/√hz)和偏置电流等(30fa)等主要难关。创新设计所带来的高性能器件不断超出用户期望。零交越设计催生了ada4505-2系列等运算放大器,该系列具有非常高的共模克制比(cmrr)、超低电源电流和宽带宽(业界最佳之一),所有这些特性都集成在一个8引脚晶圆级芯片范围封装(wlcsp)中。此器件在脉搏血氧仪中的利用示例如图3所示(。

  便携式ph计

  图3运算放大器ada4505-2的利用示例

  ic制作商还满足了便携式利用的零功耗要求。低功耗有助于打消风扇及相干成本,减轻重量,实现更便携的产品。低功耗器件还能下降发热量,延长器件寿命,避免器件因热损伤而缩短应用时间。有多家专注于超低功耗性能的医疗保健公司进行了功耗剖析,并在模拟域和数字域执行信号处置来进行比拟。它们关注的其中一款超低功耗运算放大器就是零漂移放大器ada4051-2,它已利用于多种便携式血氧仪。对于应用一节aa或镍氢(nimh)电池供电的利用,尺寸和功耗是重要斟酌因素。工作电源电压虽然已经降至1.8v,但目前仍在不断下降。对于要求精密、低工作电压和低功耗等特性的利用,1μa电源电流的ad8500无疑是最佳选择。单电池供电的趋势依然强劲,业界将依据需求推出各款精密放大器。

  

  图4零漂移放大器ada4051-2的架构,它是采取lfcsp封装的功耗最低的器件之一

  此外,ic制作商也在为实现零成本器件而努力。器件的成本,包含研发费用、芯片成本、制作成本、封装成本、市场营销和经销成本等,目前已大幅降落。op07等单通道运放在1970年的成本是1.50美元,斟酌到通货膨胀因素,折算成现在的成本是8.00美元,但op07的第四代产品——op1177的实际成本不到0.80美元,而且后者的交换和直流特性优胜得多。零成本的目标或许听上去难以置信,但它无疑表明了ic公司的决心,即致力于在改良性能、抗衡通货膨胀的同时,连续削减成本。此外,新型运算放大器能给客户带来极大的价值。如果能够应用16个运放来设计一个前端并仅耗费16μa电流,则将节俭数百毫安的功耗,并在存储器、处置和软件开发方面节俭大批资金。

  精密运算放大器逢迎了市场对便携式利用的需求。工艺、设计技巧、封装技巧和装配技巧不断发展将使功耗、封装和成本不断减小,辅助医疗和工业体系设计人员进一步进步产品的功效和性能。随着便携式体系对精密信号调理的要求不断进步,信号调理电路中所用的放大器将发挥越来越主要的作用。未来的设计和封装提高将能以更低的价钱供给更精密的规格特性。

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来自[株洲市攸县陈先生]用户评论

买这次酸度计使用方法说明在很多地方对比了,上下该有半年了,最终决定在成都丁当科技有限公司买,吸引的主要是牌子大;酸度计使用方法说明厂家售后有保障,所以买了目前没什么问题 希望后面水质分析仪一直保持很好!

来自[安庆市岳西县陈先生]用户评论

仪表使用可以,还没有出问题,老板说还好用,感觉不错。

来自[博尔塔拉州博乐市陈先生]用户评论

为了避免在报警点附近继电器触点产生抖动现象,该企业的二次表里采用滞后撤消的方法,可靠!!!

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