中性電極電氣接觸阻抗測試系統的製作方法

2023-12-01 03:14:41 1

專利名稱：中性電極電氣接觸阻抗測試系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種手術醫療器械，特別涉及一種高頻手術設備用中性電極的電 氣接觸阻抗測試系統。
技術背景單極高頻手術設備必須配備一個能夠安全地分散並收集和返回高頻手術電流的 中性電極，常用中性電極基本可分為導電性的中性電極和電容性的中性電極。在中性電極 使用部位表面和電纜連接器之間的電氣接觸阻抗應該足夠低，以使中性電極成為最佳的電 流通道，從而防止高頻手術電流流過時產生歐姆熱引起灼傷患者的風險；因此，為保證安 全，國家標準規定了在200KHz 5MHz頻率範圍內，導電性中性電極的接觸阻抗不超過50 Ω 和電容性中性電極的接觸電容不低於4000pF的強制性要求。為了驗證即將上市的導電性 中性電極和電容性中性電極產品是否符合要求，就要進行例行測試，測試的試驗頻率要求 為200KHz 5MHz，波形基本為正弦波，試驗電流要求為200mA ；這就需要提供頻率範圍為 200KHz 5MHz可調，波形基本為正弦波，供電電流為200mA的導電性中性電極接觸阻抗和 電容性中性電極接觸電容的測試系統，也就是本實用新型所述的中性電極電氣接觸阻抗測 試系統
實用新型內容
本實用新型的主要目的是解決導電性中性電極接觸阻抗和電容性中性電極接觸 電容的測試問題，提供一種中性電極電氣接觸阻抗測試系統，用以測試上市的有關產品以 符合國家標準規定的強制性安全要求，從而保證患者進行高頻電手術時的安全。本實用新型解決其技術問題所採取的技術方案如下一種中性電極電氣接觸阻抗測試系統，其包括一個可調頻率的頻率發生級、一 個射級跟隨器式放大驅動級和一個A類放大器式的功放級；所述可調頻率的頻率發生級 包括電容三點式LC振蕩器，其通過調節各點的電容值、電阻值和電感量能夠輸出頻率為 200KHz 5MHz的正弦波至所述射級跟隨器式放大驅動級；所述射級跟隨器式放大驅動級 包括放大電路和驅動電路，其連接於該可調頻率的頻率發生級之後，能夠對來自可調頻率 的頻率發生級的正弦波進行電流放大，並提供所述A類放大器式的功放級所需的功放驅動 信號；所述A類放大器式的功放級為射頻功率MOS管漏極輸出的帶高頻扼流圈的寬帶A類 放大器，其連接於該射級跟隨器式放大驅動級之後，能夠產生和輸出測試所述中性電極電 氣接觸阻抗所需的正弦波信號，且能夠改善該正弦波信號的波形。本實用新型所述的中性電極電氣接觸阻抗測試系統，其射級跟隨器式放大驅動 級具有阻抗匹配的偏置電路；所述A類放大器式的功放級輸出的正弦波信號的頻率為 200KHz 5MHz、輸出電壓為70V、輸出電流為200mA。與現有的測試系統相比較，本實用新型所述的中性電極電氣接觸阻抗測試系統 能夠產生和輸出測試所述中性電極電氣接觸阻抗所需的正弦波信號，該信號的頻率為200KHz 5MHz、輸出電壓為70V、輸出電流為200mA，輸出電壓既可滿足導電性中性電極接 觸阻抗的測試要求也可滿足電容性中性電極接觸電容的測試要求，並且滿足了國家標準強 制性安全測試所規定的要求，經測試後的產品能夠確保導電性中性電極的接觸阻抗足夠低 和電容性中性電極的接觸電容足夠大，從而保證了患者的安全。

圖1是本實用新型的結構原理框圖。圖2是本實用新型的電路原理示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。首先請參閱圖1本實用新型的結構示意圖，圖示中性電極電氣接觸阻抗測試系統 包括一個可調頻率的頻率發生級1、一個射級跟隨器式放大驅動級2和一個A類放大器式的 功放級3。本實用新型用於對高頻手術設備的導電性中性電極的接觸阻抗&或電容性中性 電極的接觸電容C。進行測試，該接觸阻抗&或(。即形成所述中性電極電氣接觸阻抗測試系 統的負載，隊是負載有效值電壓，L是負載有效值電流，fi(l為可調頻率的頻率發生級1所產 生的頻率為200KHz 5MHz的信號。測試時，中性電極全部面積要穩固地置於20cmX30cm 的金屬平板上。再請參閱圖2本實用新型的電路原理示意圖。所述可調頻率的頻率發生級1包括 電容三點式LC振蕩器，其能夠產生振蕩正弦波fi(l，並且輸出至所述射級跟隨器式放大驅動 級2。根據公式，正弦波振蕩頻率，式中 + +通過調節該電容三點式LC振蕩器中的各電容值Cl、C2、C3與電感量Ll的精確匹
配，可產生所需適用的輸出頻率為200KHz 5MHz範圍內的不同振蕩波f\、f2.......f5等，
經選頻電路Ul後即可得到輸出頻率fi(l的振蕩正弦波，此處，對選頻電路Ul無速度要求， 但傳輸信號頻率要可達5MHz，且應限制傳輸電流在較小值，以防信號衰減和變形；對電感L 選得較大時，Q值高，利於起振，但這裡振蕩頻率不高，電晶體放大倍數較大，可取稍小的電 感值L，以使振蕩電容C可取較大值，降低電晶體結電容溫度係數影響，從而提高穩定性；通 過調節電阻Rl、R2等的阻值可調整輸出振蕩波的波形，使輸出波形為較純淨的正弦波。總 之，所述可調頻率的頻率發生級1採用較大的電容和射極輸出，通過調節各點的電容值、電
阻值和電感量能夠輸出頻率為200KHz 5MHz的穩定正弦波fi(1，如200KHz、.......2MHz、
5MHz等頻率的正弦波，該信號頻率穩定、波形純淨優異，並且輸出至所述射級跟隨器式放大 驅動級2。所述射級跟隨器式放大驅動級2連接於所述可調頻率的頻率發生級1之後，其接 受由可調頻率的頻率發生級1產生並經過選頻電路Ul傳送來的輸出正弦波fi(l，且對之進 行電流放大，並提供足夠的所述A類放大器式的功放級3所需的功放驅動信號。該射級跟 隨器式放大驅動級2包括放大電路和驅動電路；該放大電路由三極體Q6等組成，其作用是 為了接入輸出調節電位器Wtl和降低可調頻率的頻率發生級1的輸出電流特別是模擬開關傳輸電流；該驅動電路由驅動管Q7等組成，其能夠有效防止波形失真。該射級跟隨器式放 大驅動級2具有阻抗匹配的功放公用偏置電路WpRpRb2，其能夠調整這兩級電路的靜態工 作點，其射極電壓即功放管柵極電壓，因此驅動管Q7靜態電壓取值可等同於功放管柵極電 壓。；所述射級跟隨器式放大驅動級2能夠產生功放RF MOS管驅動信號強度的功放驅動信 號，並輸出至所述A類放大器式的功放級3。所述A類放大器式的功放級3連接於所述射級跟隨器式放大驅動級2之後，驅動 信號由前述射級跟隨器式放大驅動級2提供；其能夠產生和輸出測試所述中性電極的電氣 接觸阻抗T^或C。所需的正弦波信號，且能夠改善該正弦波信號的波形，所述A類放大器式 的功放級輸出的正弦波信號的頻率為200KHz 5MHz、輸出電壓為70V、輸出電流為200mA。 該A類放大器式的功放級3為寬帶A類放大器，其帶有高頻扼流圈L6，且為射頻功率MOS管 Q8漏極輸出輸出模式，可降低供電電壓到接近輸出峰值電壓Uu^S. 2V，由於輸出需加入電 流採樣電阻，源極需加入改善波形的反饋電阻&，且要考慮管壓降和扼流圈壓降，故功放供 電電源電壓取值留有足夠的裕量。所述A類放大器式的功放級3的最高輸出電壓Ul能夠 滿足最低頻率fmin(0. 2MHZ)、最小接觸電容CcminG000PF放一定裕量，取3300PF)所對應的 負載電壓UL:~^~~ =-—- 48.2V峰值電壓Ulp彡V^Ul=68.2V。在圖2電路原理圖中，對於測量導電性中性電極的接觸阻抗&，負載峰值電壓僅
吵，為防電阻過小(負載過重)時電流難以調節和波形失真，輸出串入一 個較大電阻是必要的，串入較大電阻R6後，最高峰值電壓應仍遠低於供電電壓Ην。測試電 容性中性電極時用繼電器J將所串電阻R6短路。電源去耦濾波電容和輸出耦合電容要兼 顧高低頻，耐壓高於直流電壓三倍以上，電源穩壓濾波電解電容上高頻紋波較小，耐壓低一 點，漏極扼流圈L6也兼顧高低頻。在利用本實用新型所述的中性電極電氣接觸阻抗測試系統測試導電性中性電極 接觸阻抗T^或電容性中性電極接觸電容C。時，可在選定測試頻率後，用高頻電流表測量負 載電流(必須達到200mA的要求)，同時用一個真有效值響應的交流電壓表測量負載電壓， 再通過一定的公式即可計算得到導電性中性電極接觸阻抗&或電容性中性電極接觸電容 C。，從而可判斷被測中性電極是否符合要求，以保障符合安全要求的導電性中性電極或電 容性中性電極上市，最終保障對患者安全地實施高頻電外科手術。
權利要求1.一種中性電極電氣接觸阻抗測試系統，其特徵在於所述測試系統包括一個可調 頻率的頻率發生級(1)、一個射級跟隨器式放大驅動級( 和一個A類放大器式的功放級 (3)；所述可調頻率的頻率發生級(1)包括電容三點式LC振蕩器，其通過調節各點的電容 值、電阻值和電感量能夠輸出頻率為200KHz 5MHz的正弦波至所述射級跟隨器式放大驅 動級⑵；所述射級跟隨器式放大驅動級⑵包括放大電路和驅動電路，其連接於該可調頻 率的頻率發生級(1)之後，能夠對來自可調頻率的頻率發生級(1)的正弦波進行電流放大， 並提供所述A類放大器式的功放級(3)所需的功放驅動信號；所述A類放大器式的功放級 (3)為射頻功率MOS管漏極輸出的帶高頻扼流圈的寬帶A類放大器，其連接於該射級跟隨器 式放大驅動級(2)之後，能夠產生和輸出測試所述中性電極電氣接觸阻抗所需的正弦波信 號，且能夠改善該正弦波信號的波形。
2.根據權利要求1所述的中性電極電氣接觸阻抗測試系統，其特徵在於所述射級跟 隨器式放大驅動級( 具有阻抗匹配的偏置電路。
3.根據權利要求1所述的中性電極電氣接觸阻抗測試系統，其特徵在於所述A類放 大器式的功放級(3)輸出的正弦波信號的頻率為200KHz 5MHz、輸出電壓為70V、輸出電 流為200mA。
專利摘要一種中性電極電氣接觸阻抗測試系統，包括頻率發生級、放大驅動級和功放級；該頻率發生級包括電容三點式LC振蕩器，其通過調節各點的電容值、電阻值和電感量能夠輸出頻率為200KHz～5MHz的正弦波至放大驅動級；該放大驅動級包括放大電路和驅動電路，其連接於頻率發生級之後，能夠對來自頻率發生級的正弦波進行電流放大，並提供功放級所需的功放驅動信號；該功放級包括射頻功率MOS管漏極輸出、帶高頻扼流圈的寬帶A類放大器，其連接於該放大驅動級之後，能夠產生和輸出測試中性電極電氣接觸阻抗所需的正弦波信號，且能夠改善該正弦波信號的波形。本實用新型滿足了國家標準強制性安全測試所規定的要求，適用於對高頻手術設備用中性電極的電氣接觸阻抗的測試，從而能夠保證患者的安全。
文檔編號G01R27/26GK201859180SQ20102063151
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月26日 優先權日2010年11月26日
發明者丁紅雪, 張韻奇, 朱忠明 申請人:上海滬通電子有限公司