Која је улога диода у кондиционирању сигнала сензора медицинских уређаја?

1, фотодиода: "преводилац оптичког сигнала" за праћење виталних знакова
Фотодиоде претварају оптичке сигнале у електричне сигнале путем фотоелектричног ефекта ПН спојева и широко се користе у медицинским уређајима за праћење засићености крви кисеоником, детекцију пулсног таласа, ендоскопско снимање и друге сценарије. Његове основне предности се огледају у три аспекта:

Спектрални одзив високе осетљивости
Узимајући за пример фотодиоде засноване на силикону{0}}, оне имају карактеристике линеарног одзива у опсегу таласних дужина од 400-1100 нм, покривајући тачно врх апсорпције хемоглобина (940 нм) и врх апсорпције хемоглобина са кисеоником (660 нм). Кроз технологију детекције са двоструком таласном дужином, засићеност крви кисеоником (СпО ₂) се може прецизно израчунати са стопом грешке контролисаном унутар ± 2%. Одређени бренд преносивог оксиметра усваја фотодиоде типа ПИН, које могу да одрже одзив од 0,1 μ А/лук у условима слабог осветљења, обезбеђујући тачност ноћног праћења.
Могућност брзог динамичког одговора
У детекцији пулсног таласа, фотодиоде треба да ухвате промене нивоа у милисекундама у сигналима откуцаја срца. Лавинске фотодиоде (АПД) скраћују време одзива на наносекунде кроз интерни ефекат множења лавине, и уз помоћ кола трансимпедансног појачала, могу јасно да репродукују растућу ивицу и карактеристике пулсних таласа и тешких пулсних таласа. Одређени динамички мерач крвног притиска користи АПД низ за постизање аквизиције без изобличења таласног облика при брзини узорковања од 200 Хз.
Дизајн структуре против сметњи
Флуоресцентне сијалице и ЛЕД извори светлости у медицинским окружењима могу да генеришу сметње фреквенције струје од 50 Хз. Интеграцијом оптичких филтера у пакет фотодиода, оптички сигнали који нису циљне таласне дужине могу бити ефикасно потиснути. Одређени тип медицинског ендоскопа користи технологију вишеслојних -слојних премаза, која повећава пропусност видљиве светлости на 95% док потискује инфрацрвене сметње испод -40дБ.
2, Зенер диода: "сигурносни вентил" медицинског напајања
Медицинска опрема има строге захтеве за стабилност напајања. Прецизно коло регулатора напона конструисано карактеристикама обрнутог квара диоде регулатора напона игра кључну улогу у следећим сценаријима:

Систем заштите литијумских батерија
Када се преносиви медицински уређаји као што су дефибрилатори и преносиви ултразвук напајају литијумским батеријама, неопходно је спречити оштећење батерије узроковано прекомерним пуњењем/претераним пражњењем. Диода за регулатор напона серије ММСЗ5231Б, са прецизним карактеристикама регулације напона од 3,3В ± 0,05В и чипом за управљање пуњењем, контролише флуктуације напона батерије у границама ±0,1%. Након усвајања овог решења, век трајања батерије одређеног АЕД уређаја је продужен на преко 2000 пута.
Напајање аналогног кола високе прецизности
У уређајима као што су електрокардиографи и електроенцефалографи, аналогна предња{0}} кола су осетљива на шум извора напајања. Нискошумни регулатор напона серије БЗКС85Ц користи технологију контроле коефицијента температуре од 0,01 μ А/ степен за сузбијање таласања снаге на испод 50 μ В у оквиру радног опсега од -20 степени до+85 степени, обезбеђујући однос сигнала{{9}/шума већи (СНР) од биоелектричне сигнала (СНР) од или једнак 0 стицање.
Дизајн изолованог напајања медицинског квалитета
У окружењима са јаким електромагнетним сметњама као што су операционе сале, излазни терминал изолационог трансформатора треба да буде опремљен кругом за стезање које је конструисала диода регулатора напона. Одређено медицинско изолационо напајање усваја двосмерни низ диода регулатора напона да ограничи напон интерференције заједничког режима унутар ± 60В, испуњавајући захтеве стандарда медицинске електричне безбедности ИЕЦ 60601-1.
3, Иновативне примене у круговима за кондиционирање сигнала
Гранично заштитно коло
У погонском колу ултразвучне сонде, 1Н4148 брза прекидачна диода формира двосмерну ограничавајућу мрежу, која затвара прелазни пренапон унутар ± 5,7 В да би заштитила пиезоелектрични керамички претварач од импулсног удара. Након усвајања овог решења, стопа отказа сонде на преносном ултразвучном уређају смањена је за 80%.
Коло за логаритамско појачање
У флуоресцентном имунолошком анализатору, излазни сигнал фотодиоде је логаритамски повезан са интензитетом флуоресценције. Логаритамски појачавач конструисан са БАС70 Шотки диодом проширује динамички опсег на 10 ⁶, постижући детекцију трагова супстанце на нивоу пг/мЛ. Након усвајања ове технологије, граница детекције одређеног типа детектора хемилуминисценције премашила је 0,1 пг/мЛ.
Мрежа за компензацију температуре
У инфрацрвеном термометру, термистор и диода регулатора напона типа 1Н4728А формирају коло за компензацију температуре, које поништава утицај температуре околине на инфрацрвени сензор кроз нелинеарне карактеристике. Након усвајања ове шеме, одређени пиштољ за температуру уха може контролисати грешку мерења унутар ± 0,2 степена на температури околине од 10 степени -40 степени.