首页> 中文学位 >医疗电子设备电磁干扰噪声诊断与抑制方法研究
【6h】

医疗电子设备电磁干扰噪声诊断与抑制方法研究

代理获取

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1.1 电磁兼容技术背景

1.2 医疗电子设备电磁干扰噪声研究现状

1.2.1 电磁干扰噪声测试标准

1.2.2 电磁干扰噪声机理分析与抑制方法

1.2.3 电磁干扰噪声诊断方法

1.3 本课题的研究意义与研究内容

1.3.1 研究意义

1.3.2 研究内容

第2章 电磁干扰噪声建模

2.1 传导电磁干扰噪声建模

2.1.1 提取传导噪声

2.1.2 共模传导噪声

2.1.3 差模传导噪声

2.2 辐射电磁干扰噪声建模

2.2.1 共模辐射和差模辐射

2.2.2 辐射源的矢量磁位

2.2.3 基于等效偶极子的辐射噪声模型

2.3 本章小结

第3章 医疗电子设备电磁干扰噪声机理分析与抑制方法研究

3.1 设备内部的传导噪声产生机理

3.1.1 瞬态电源电流引起传导噪声

3.1.2 接地不良引起传导噪声

3.1.3 串扰引起传导噪声

3.1.4 电容耦合引起传导噪声

3.2 系统线缆的辐射噪声产生机理

3.2.1 直流电源线的辐射机理

3.2.2 数字控制线的辐射机理

3.2.3 传感器线的辐射机理

3.2.4 交流电源线的辐射机理

3.3 电磁干扰噪声抑制方法

3.3.1 电磁干扰噪声抑制策略

3.3.2 PCB电路的处理方法及原理

3.3.3 系统线缆的处理方法及原理

3.4 本章小结

第4章 医疗电子设备电磁干扰噪声诊断方法研究

4.1 基于END算法的传导电磁干扰噪声诊断原理

4.1.1 传导噪声的EMD分解

4.1.2 传导噪声的Hilbert谱分析

4.2 基于EMD算法的传导电磁干扰噪声诊断实现方法

4.2.1 传导噪声诊断实验台

4.2.2 传导噪声诊断方法实现流程

4.2.3 仿真实验一:EMD算法的基本性能仿真

4.2.4 仿真实验二:模拟识别不同频率的传导噪声源

4.2.5 仿真实验三:模拟识别不同波形的传导噪声源

4.3 基于近场搜索技术的辐射电磁干扰噪声诊断原理

4.4 基于近场搜索技术的辐射电磁干扰噪声诊断实现方法

4.4.1 辐射噪声近场诊断实验台

4.4.3 辐射噪声近场诊断实现步骤

4.4.4 辐射噪声近场诊断实验

第5章 医疗电子设备电磁干扰噪声综合诊断与抑制实验

5.1 实验一:高压电位治疗仪的传导电磁干扰噪声诊断与抑制

5.1.1 问题描述

5.1.2 传导噪声机理分析与诊断

5.1.3 抑制措施

5.1.4 实验结果与分析

5.2 实验二:超声波雾化器的传导电磁干扰噪声诊断与抑制

5.2.1 问题描述

5.2.2 传导噪声机理分析与诊断

5.2.3 抑制措施

5.2.4 实验结果与分析

5.3 实验三:吸痰器的辐射电磁干扰噪声诊断与抑制

5.3.1 问题描述

5.3.2 辐射噪声机理分析与诊断

5.3.3 抑制措施

5.3.4 实验结果与分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢

展开▼

摘要

大量医疗电子设备由于发射过量的电磁干扰噪声,难以通过YY0505-2012标准,需要整改。医疗电子设备中含有多个噪声源,而目前关于噪声源识别方法的研究较少,因此,识别引起噪声超标的噪声源成为解决医疗电子设备EMI故障的最大挑战。
  针对上述问题,本文开展了“医疗电子设备的电磁干扰噪声诊断与抑制方法研究”,具体包含以下内容:
  (1)从基础理论出发,推导了医疗电子设备电源线的传导电磁干扰噪声模型和辐射源在自由空间的辐射噪声模型,求得共/差模电磁干扰噪声模型。
  (2)分析了医疗电子设备的电磁干扰噪声产生机理,并据此提出了相应的电磁干扰噪声抑制方法。分析了瞬态电源电流、接地不良、串扰及电容耦合引起传导噪声的机理,建立了直流电源线、数字控制线、传感器线及交流电源线的辐射噪声机理模型。根据电磁干扰噪声机理模型,探讨了针对医疗电子设备PCB电路和系统线缆的电磁干扰噪声抑制方法。
  (3)提出了基于EMD算法的传导电磁干扰噪声诊断方法。通过EMD分解,将测得的时域混合传导噪声分离出若干IMF,对分离出的IMF进行Hilbert变换,得到Hilbert谱,筛选出主要的噪声分量,对比EUT中信号的时频特征确定引起传导噪声超标的源头。设计了传导噪声诊断实验台,阐述了具体实现方法。三个仿真实验成功分离了50Hz、30Hz、20Hz、10Hz组成的混合信号,准确识别出400KHz和100KHz的模拟噪声源,实验结果表明,该方法能有效分离出不同频率和不同波形的噪声源。
  (4)研究了基于近场搜索技术的辐射电磁干扰噪声诊断方法。通过近场探头和频谱分析仪搜索出引起辐射噪声超标的噪声源,设计了近场诊断实验台,并自制产生50MHz辐射噪声的电路板进行近场诊断实验,识别出50MHz晶振及其输出信号环路为引起辐射超标的辐射源,实验结果表明,该方法可以快速、有效地对辐射噪声超标问题作出诊断。
  (5)通过三个医疗电子设备电磁干扰噪声综合诊断与处理实验验证本文方法。三个实验的设备均测试超标,通过噪声机理分析,初步确定噪声源。其中,实验一和实验二应用EMD算法对两款设备的传导噪声进行诊断,实验三应用近场搜索技术进行辐射噪声诊断,均成功识别出引起噪声超标的噪声源,并设计了有效的电磁干扰噪声抑制方案。最终,三款设备通过测试标准,并分别至少有13.18dBμV、13.69dBμV、12.43dBμV/m的裕量。三个实验验证了本文方法的有效性与工程实用性。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号