專利名稱：醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對醫(yī)用電氣設(shè)備的電氣安全性能進行測試的裝置，具體指一種醫(yī)用電氣設(shè)備的漏電流自動測試裝置。
背景技術(shù)：
隨著醫(yī)用電氣設(shè)備的普及，因設(shè)備漏電流引起的醫(yī)療事故屢見不鮮。1978年國際電工委員會制訂了IEC606-1醫(yī)用電氣設(shè)備安全通用標(biāo)準(zhǔn)，我國也制訂了強制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB9706.1-1995《醫(yī)用電氣設(shè)備第一部分安全通用要求》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了醫(yī)用電氣設(shè)備的各種電氣安全性能的指標(biāo)與試驗方法，包括對各種漏電流的測試。根據(jù)GB9706.1的規(guī)定，醫(yī)用電氣設(shè)備的電氣絕緣必須使穿過絕緣的電流被限制在規(guī)定的數(shù)值以下，并規(guī)定了連續(xù)的對地漏電流、外殼漏電流、患者漏電流及患者輔助漏電流的容許值和試驗方法。在現(xiàn)有技術(shù)中，有對各種漏電流進行測試的裝置，但這些裝置不能對各種漏電流進行自動測試，也不能對測試結(jié)果進行智能化處理。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提出一種醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置，該裝置根據(jù)GB9706.1對設(shè)備漏電流的要求，采用微處理器自動測試各種漏電流，包括對地漏電流、外殼漏電流、患者漏電流和患者輔助漏電流及其在各種故障狀態(tài)下的數(shù)值，測量結(jié)果可以在LCD上顯示，同時顯示該數(shù)值與容許值比較的結(jié)果，該測量結(jié)果與比較結(jié)果都可以打印、存儲和查詢。
本實用新型的一種醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置，主要包括一個漏電流測試模塊MD與被測設(shè)備的供電電源，其特征在于還包括一測量對象選擇模塊、一放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊、中央處理器CPU、一繼電器矩陣驅(qū)動模塊以及鍵盤輸入模塊、打印和顯示模塊、存儲模塊；所述測量對象選擇模塊具有若干分別接至被測醫(yī)用設(shè)備的接入端子，每一接入端子經(jīng)一由所述CPU控制的繼電器觸點后相連，并與所述MD的輸入端相連，所述MD的輸出端和所述放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端、放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述CPU的數(shù)據(jù)端、CPU的輸出端與所述繼電器驅(qū)動模塊的輸入端依次相連；繼電器驅(qū)動模塊控制各繼電器的通斷，所述鍵盤輸入模塊、所述打印和顯示模塊以及所述存儲模塊分別與CPU相連。
本實用新型的優(yōu)點在于可以根據(jù)GB9706.1-1995《醫(yī)用電氣設(shè)備第一部分安全通用要求》對醫(yī)用電氣設(shè)備的各種漏電流進行自動測試，并對測試結(jié)果進行智能化分析，進行自動打印、數(shù)據(jù)存儲和查詢；測試準(zhǔn)確，顯示直觀，測試、使用均很方便，適用于各醫(yī)療設(shè)備的生產(chǎn)廠和所有醫(yī)用電氣設(shè)備的測試和維修。


圖1為本實用新型的電路框圖；圖2為圖1中自動測量對象選擇模塊1、MD電路和放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊3的電路圖；圖3為CPU與顯示打印接口模塊7及存儲器模塊8之間的連接示意圖；圖4為圖1中的繼電器矩陣驅(qū)動模塊6的電路圖；圖5為被測設(shè)備的供電線路圖；圖6為導(dǎo)聯(lián)連接矩陣圖，示出了導(dǎo)聯(lián)端繼電器及其觸點矩陣的連接關(guān)系。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合一實施例及附圖對本實用新型作進一步說明。
本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，主要包括一測量對象選擇模塊1、一個漏電流測試模塊MD、一放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊3、中央處理器CPU、一繼電器矩陣驅(qū)動模塊6及鍵盤輸入模塊5、打印和顯示模塊7、存儲模塊8，以及被測設(shè)備的供電電源9。
本裝置的電源電路由市電經(jīng)變壓整流之后，由穩(wěn)壓集成電路穩(wěn)壓后向各工作模塊供電。
所述測量對象選擇模塊具有若干分別接至被測醫(yī)用設(shè)備的接入端，本實施例為4個接入端，分別接至被測設(shè)備的外殼、外接地端C、患者導(dǎo)聯(lián)端PA與PB，每一接入端子經(jīng)一由所述CPU控制的繼電器觸點(S1～S4)后相連，并與所述MD的輸入端a相連，參見圖2。
如圖2所示，所述漏電流測試模塊MD由R1、R2與C1組成，R1跨接在MD的輸入端與接地端之間，其阻值模擬人體的電阻值，R2與C1構(gòu)成L型無源高頻濾波電路，輸出的電壓信號由C1兩端取出。
如圖2，MD輸出的電壓信號被送至放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊3進行放大與A/D轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)換成頻率信號送至CPU處理。放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊3由前置電路QZ、運放電路YF、變換器電路BH與電壓-頻率轉(zhuǎn)換電路V/F串接組成。
前置電路QZ由串聯(lián)于兩輸入端的限流電阻R3和R4和并聯(lián)的箝位二極管D1～D4組成。由C1兩端取出的電壓信號經(jīng)電阻R3和R4以及D1～D4的限流限壓后，通過YF電路由運算放大器MAX4461H放大，再經(jīng)BH電路的交流-直流電壓變換器AD536RMS/DC將波動的交流電壓變換成脈動的直流電壓輸出，輸出的直流電壓值為輸入交流電壓的方均根值，該電壓經(jīng)LM231電壓-頻率轉(zhuǎn)換電路進行A/D轉(zhuǎn)換后，變換成相應(yīng)的頻率信號經(jīng)光電隔離后送CPU。參見圖2。
CPU與打印和顯示模塊7及存儲模塊8的連接如圖3所示。測量結(jié)果經(jīng)CPU處理后，在LCD上顯示，同時顯示該數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)的容許值比較是否通過，該測量結(jié)果與判斷結(jié)果都可以打印、存儲和查詢。
圖6中的繼電器及其觸點矩陣S10～S20與S30～S40，通過CPU對這些繼電器組合的控制，可實現(xiàn)患者漏電流單一端及患者漏電流各導(dǎo)聯(lián)端的組合端漏電流的自動測試。
參見圖5，被測設(shè)備的供電電源是通過一升壓變壓器T供電的，以滿足GB9706.1規(guī)定的“接到電壓為最高額定網(wǎng)電壓的110％的電源上”的要求，同時，在該變壓器次級的相線L、中性線N和保護接地導(dǎo)線E上接有由CPU控制的繼電器的觸點S5～S7，其中一付觸點S5串接在保護接地線上，一付觸點S6串接在中性線N上，另一付觸點S7為換向觸點，接在相線與中性線上，以實現(xiàn)電源反向的要求。
電器矩陣驅(qū)動模塊6的電路圖如圖4所示，CPU輸出的數(shù)據(jù)和信號通過光電隔離、斯密特觸發(fā)器的驅(qū)動，送至繼電器接口驅(qū)動電路UCN5842，其輸出分別接至相應(yīng)的繼電器線圈，并使其線圈通電，閉合相應(yīng)的觸點。圖中有S1～S7、PA10～20與PB30～40共29個繼電器，分別控制測量對象選擇模塊1中的S1～S4觸點(參見圖2)、被測設(shè)備的供電電源9中的S5～S7觸點(參見圖5)與導(dǎo)聯(lián)端連接矩陣中S10～S20、S30～S40(參見圖6)。通過CPU對各繼電器通斷狀態(tài)組合的控制，可以方便地實現(xiàn)供電極性的自動轉(zhuǎn)換、斷開保護接地導(dǎo)線或斷開一根電源線等狀況，以測量正常狀態(tài)、電源反向、單一故障狀態(tài)或?qū)Φ亻_路等狀態(tài)時的漏電流。
該裝置通過鍵盤輸入模塊5能實現(xiàn)單項手動與自動檢測。手動檢測時，按鍵盤輸入模塊5中的外殼漏電流檢測鍵，對地漏電流檢測鍵，則相應(yīng)的測量接入端繼電器閉合，同時按順序?qū)崿F(xiàn)閉合各種故障狀態(tài)的繼電器組以及電源反向繼電器；患者漏電流的手動檢測時，分別按順序閉合各導(dǎo)聯(lián)端，實現(xiàn)患者漏電流的檢測。自動檢測時，按自動檢測鍵，實現(xiàn)上述三種漏電流按對地漏電流、外殼漏電流、患者漏電流及患者漏電流各導(dǎo)聯(lián)端的漏電流以及其在單一故障狀態(tài)、電源反向等狀態(tài)的一一自動檢測。
如在測量外殼漏電流時，首先CPU控制繼電器S1、S5、S6和S7閉合，測量正常狀態(tài)下的被測醫(yī)用設(shè)備的外殼漏電流值，并存儲；然后測量單一故障狀態(tài)下的外殼漏電流值，CPU閉合繼電器S1，斷開S5，測量斷開接地后被測醫(yī)用設(shè)備的外殼漏電流值，并存儲；接著閉合繼電器S1，斷開S6和S7，測量電源反向后被測醫(yī)用設(shè)備的外殼漏電流值，并存儲等，所有測量值都可以在LCD上顯示。
權(quán)利要求1.一種醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置，主要包括一個漏電流測試模塊MD與被測設(shè)備的供電電源，其特征在于還包括一測量對象選擇模塊、一放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊、中央處理器CPU、一繼電器矩陣驅(qū)動模塊以及鍵盤輸入模塊、打印和顯示模塊、存儲模塊；所述測量對象選擇模塊具有若干分別接至被測醫(yī)用設(shè)備的接入端，每一接入端經(jīng)一由所述CPU控制的繼電器觸點后相連，并與所述MD的輸入端相連，所述MD的輸出端和所述放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端、放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述CPU的數(shù)據(jù)端、CPU的輸出端與所述繼電器驅(qū)動模塊的輸入端依次相連；繼電器驅(qū)動模塊控制各繼電器的通斷，所述鍵盤輸入模塊、所述打印和顯示模塊以及所述存儲模塊分別與CPU相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置，其特征在于所述測量對象選擇模塊接至被測醫(yī)用設(shè)備的接入端，分別接至被測設(shè)備的外殼、外接地端C、患者導(dǎo)聯(lián)端PA與PB。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置，其特征在于所述漏電流測試模塊MD由R1、R2與C1組成，R1跨接在測量端與接地端之間，其阻值模擬人體的電阻值，R2與C1構(gòu)成L型無源高頻濾波電路，輸出的電壓信號由C1兩端取出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置，其特征在于所述放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊由前置電路QZ、運放電路YF、變換器電路BH與電壓-頻率轉(zhuǎn)換電路V/F與光電隔離電路串接組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置，其特征在于所述前置電路QZ由串聯(lián)于兩輸入端的限流電阻R3和R4和并聯(lián)的箝位二極管D1～D4組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置，其特征在于所述被測設(shè)備的供電電源通過一升壓變壓器，并在變壓器次級的相線L、中性線N和保護接地線E三端都接有由CPU控制的繼電器的觸點，且在相線與中性線上接有一付換向觸點。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置，其特征在于所述繼電器矩陣驅(qū)動模塊1的電路由光電隔離電路、斯密特觸發(fā)器電路和繼電器接口驅(qū)動電路組成；CPU輸出的數(shù)據(jù)和信號通過光電隔離、斯密特觸發(fā)器，輸至繼電器接口驅(qū)動電路，其輸出分別接至相應(yīng)的繼電器線圈。
專利摘要一種醫(yī)用電氣設(shè)備智能型漏電流自動測試裝置，主要包括一測量對象選擇模塊、一漏電流測試模塊MD、一放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊、中央處理器CPU、一繼電器矩陣驅(qū)動模塊及鍵盤輸入模塊、打印和顯示模塊、存儲模塊，及被測設(shè)備的供電電源。測量對象選擇模塊具有若干分別接至被測醫(yī)用設(shè)備的接入端，每一接入端經(jīng)一由CPU控制的繼電器觸點后相連，并與MD的輸入端相連，MD的輸出端和放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端、放大與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與CPU的數(shù)據(jù)端、CPU的輸出端與繼電器驅(qū)動模塊的輸入端依次相連；繼電器驅(qū)動模塊控制各繼電器的通斷，鍵盤輸入模塊、打印和顯示模塊以及存儲模塊分別與CPU相連。
文檔編號G01R19/25GK2906631SQ20052004786
公開日2007年5月30日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者鄒任玲, 胡秀枋 申請人:上海理工大學(xué)