电子校准和对应的方法简介

电子校准和对应的方法简介 

医疗设备的准确，安全，电子校准实惠
医疗器械是一个地方，每个人都希望准确性和安全性。在同一时间，设备必须得到实惠。制造商如何才能在一个合理的价格提供“完美”的设备？总之，校准。

所有实用的组件，机械和电子，制造公差。较宽松的宽容，更实惠的组件。当组件组装成一个系统，个人的公差总结创建整个系统容错。通过适当的修剪，调整和校准电路设计，它是可以纠正这些系统的错误，从而使设备安全，准确，而且价格适中。

校准可以在许多领域的成本降低。它可用于消除制造公差，指定不太昂贵的组件，缩短测试时间，提高可靠性，提高客户满意度，减少客户的回报，降低保固成本，并加速产品交付。

数字控制校准设备和电位器（盆）取代机械电位器，在许多医疗系统。这更好的可靠性和改善病人安全的数字化方法的结果。这增加了可靠性，可以减少产品责任问题。另一个好处是减少测试的时间和费用，消除人为错误。可以执行自动测试设备（ATE）测试功能，快速，准确，一次又一次。此外，数字设备不受灰尘，污垢和湿气，这可能会导致机械盆失败。

检测和校准分为三大领域：定期自我测试，最终测试生产线，并连续监测和调整。实用的产品可能会使用一些或所有上述的测试方法。

补偿元件使用最终测试校准公差
最终测试校准纠正许多组件结合的公差所造成的错误。调整可能需要一个或多个测试（DUT），以满足制造商的规范下的校准设备。

为了提供一个简单的例子，我们会说，这种设备使用在一些电路5％公差电阻。我们在设计，模拟电路和执行蒙特卡洛检测。也就是说，我们随意改变电阻值公差范围内，探讨其对输出信号的影响。仿真结果曲线表明电阻公差导致的最坏情况下的错误的家庭。有了这些知识，设计师决定使用电路，只需调整偏移和增益在最后的测试，以满足系统规格。因此，我们在最后的生产测试测量，并有一个人的集增益和偏移两个机械电位器。校准完成后，但我们解决了这个问题，掩盖了问题，或加入一个更大的未知？

生产经验丰富的工程师都知道，人类的错误是一个真正的问题。无意单可以毁掉最好的计划。问一个人来执行一个无聊的，重复性的任务要求的问题。一个更好的办法是这样的任务自动化。电动调节校准装置能够快速自动测试，从而提高了可重复性，降低成本和提高安全，消除人为错误的因素。

加电自检和连续/定期校准提高了可靠性和长期稳定性
制造公差补偿最终生产测试过程中校准，并利用该数据时，系统通电。在该领域的环境参数，还可以创建一个用于测试和校准的需要。这些环境因素包括电路元件老化，温度，湿度，信号电平与偏见。一些电路含有控制或平均资料，可定期记忆。这些因素占了自检通电，并定期或连续测试组合。实地测试，可能是简单，只要感应温度和相应的补偿，或者他们可能会更复杂。

许多产品，包括内部的微处理器，它可以帮助测试。例如，一个体重秤可以弥补产品包装的重量，如注射器，塑料袋或玻璃瓶。减去从包总重量（皮重）的重量是要准确地测量材料上规模的净重量。包的重量，因为随着时间的推移，由于制造变异或供应商的变化可能会改变，这是需要不时更新皮或容器的重量。

另一个例子是使用一个开关放大器输入端短路到接地测量偏移电压。这可以在开机自我测试元件老化补偿。另外，可以定期进行，以补偿温度引起的漂移。如果是可预见的和可重复的温度漂移，微处理器可以帮助通过测量温度和在开环方式控制校准设备的测试。

校准系统增益误差可以在早期阶段通过切换到设备的信号，并测量输出水平。这是在上电或定期在运行期间的间歇。

启用自动调整，精确的校准DAC和盆
校准数字 - 模拟转换器（CDACs）和校准数字盆（CDPots）的份额，使修剪，调整和校准的独特属性。第一个优势是内部非易失性内存，它会自动恢复电时校准设置。图1说明了第二个优势：能够自定义校准粒度和医疗安全的位置。

图1。一个普通的DAC校正范围比较到华助会。

普通的DAC允许被应用于一个单一的参考电压（VREF）;这个参考电压通常会成为最高的DAC设置。最低的DAC设置为一个固定的电压，通常地面。中心附近调整，这VREF和地面之间的范围，必须忽略，并且不使用，因为可用的步长均匀分布的范围。例如，设置到4V的VREF，10位DAC产生一个​​0.0039V每一步的步长大小。这是关键的医疗设备，以消除所有可能出现的错误。删除未使用的调整范围，消除任何可能性，该电路可以是严重错误调整。

的CDAC和CDPot的允许，同时在顶部和底部的DAC电压设置为任意电压，从而消除过剩的调整范围。在图1中，低价值的1V和2V的高值被选中作为例子。为了达到0.0039V步长超过了1V至2V的范围内，只有一个8位的设备是必要的。这增加了安全，消除任何可能的电路可能误调。华助会的高与低电压是任意的，因此，可以集中的地方需要的电路校准。如果1.328V至1.875V范围内需要校准的电路容差分析表明，它可以容纳。 256步的设备会产生的0.00214V粒度。因此，调整粒度可用于特定医疗电路优化。

降低成本和提高准确性与所有电子等值取代机械修剪
可调的数字控制设备提供了医疗系统中的机械设备的几个优势。最大的优点是成本较低。事后可以进行精确校准时间后的时间，从而消除容易出错的手动调整相关的相当大的成本。另外，数字电位器允许定期测试更频繁地发生，或更长的设备寿命，因为它们可以保证50000写作周期。最好的机械电位器，可以支持只几千调整。

位置的灵活性与机械电位器相比，是另一个优势。数字可调盆可以在信号路径直接安装在电路板上，需要它们的确切位置。相比之下，机械电位器，可能需要人类的访问，可以需要很长的电路走线或同轴电缆。在敏感的电路中，电容，时间延迟，或干扰这些电缆的皮卡可以降低设备的性能。

数字电位器还保持他们的校准值，随着时间的推移更好，而机械电位器可以继续体验后，他们甚至是密封的小运动。雨刮器将移动雨刷弹簧放松，当锅内温度循环，或当锅航运振动。数字电位器中存储的校准值不会受这些因素的影响。

额外的安全性，可用于一次性可编程（OTP）CDPot。它永久地锁定在校准设置，防止操作员作出进一步的调整。要改变校准值，身体必须更换的CDPot。总是返回的的OTP CDPot特别变种，其储值电时复位，同时允许运营商自行操作期间使有限的调整。

利用数字校准的精密电压基准
精密模拟到数字转换器（ADC）的传感器和电压测量都只能作为参考电压用于比较好。同样，输出控制信号只提供给DAC，放大器或电缆驱动器的参考电压的准确。

常见的电源是不够的，作为高精度电压基准。典型的电源只有五到十％的准确率;他们改变负载和线路的变化;他们往往是嘈杂。

结构紧凑，低功耗，低噪音，低温度系数电压参考是负担得起和容易使用。此外，一些参考，有内部的温度传感器在环境变化的跟踪，以帮助。

一般来说，有三种串行校准参考电压（CRefs），其中每个不同的医疗应用提供了独特的优势。有一个串行电压基准的选择，使设计师​​能够优化和校正自己的确切电路。

第一种类型的参考，使一个小的调整范围，通常为3％至6％，这是一个优势，在医疗成像系统的增益微调。第二类是一个可调基准，允许在很宽的范围内调整（如1V至12V），其中有宽容忍传感器和医疗设备，必须接通电源不稳定，经营是有利的。便携式设备的电池，车载电源，或应急发电机可能需要操作。第三类，称为一个E2CRef，集成内存，允许单针命令复制0.3V输入电压 - 0.3V之间的任何]电压，然后，无限认为水平。 E2CRefs受益的医疗检测设备，需要建立一个基线或警告警报阈值。

图2所示的使用E2CRef的生产优势。在这个例子中，电源制造商使用一个E2CRef，以创建一个负担得起的电源，存储最终生产测试过程中建立的设置。制造商构建一个通用的电源和放入持有库存。当收到客户订单时，输出电压调整的自动化测试系统出厂前的订单。

图2。说明，使用E2CRef的生产效益。

电源供应器的制造商利用最终测试校准提供两个实实在在的好处。首先，他减少了用轻松的公差的各个组件的成本，作为最终测试校准累积误差纠正。其次，他提供了自定义调整到一个标准的产品更快地交付给客户。

“时间”的库存控制，更重要的是，今天比以往任何时候都因为拿到订单，可能取决于快速的交货时间。赢得订单竞争对手时未能提供，可能会导致重复订单。加，增加库存周转率直接增加利润的底线。 电子称| 热像仪| 频闪仪| 测高仪| 测距仪| 金属探测器| 试验机| 扭力计| 流速仪| 粗糙度仪| 流量计| 平衡仪|

总结
校准是一种达到目的的手段。实用设备制造组件可以在最终生产测试实验室级的外部测试设备校准公差。环境由于时间，湿度，温度漂移，需要进行现场校准。电子可调校准部分允许快速的现场校准，包括上电自检和连续或定期校准。定期校准，可能还包括对实验室设备的校准与溯源到一个公认的标准组织的标准。电子校准可以帮助我们达到我们的目标，它使我们能够负担得起的医疗设备，也很安全，准确。