電子校準(zhǔn)和對應(yīng)的方法簡介

電子校準(zhǔn)和對應(yīng)的方法簡介 

醫(yī)療設(shè)備的準(zhǔn)確，安全，電子校準(zhǔn)實(shí)惠
醫(yī)療器械是一個(gè)地方，每個(gè)人都希望準(zhǔn)確性和安全性。在同一時(shí)間，設(shè)備必須得到實(shí)惠。制造商如何才能在一個(gè)合理的價(jià)格提供“完美”的設(shè)備？總之，校準(zhǔn)。

所有實(shí)用的組件，機(jī)械和電子，制造公差。較寬松的寬容，更實(shí)惠的組件。當(dāng)組件組裝成一個(gè)系統(tǒng)，個(gè)人的公差總結(jié)創(chuàng)建整個(gè)系統(tǒng)容錯(cuò)。通過適當(dāng)?shù)男藜�，調(diào)整和校準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)，它是可以糾正這些系統(tǒng)的錯(cuò)誤，從而使設(shè)備安全，準(zhǔn)確，而且價(jià)格適中。

校準(zhǔn)可以在許多領(lǐng)域的成本降低。它可用于消除制造公差，指定不太昂貴的組件，縮短測試時(shí)間，提高可靠性，提高客戶滿意度，減少客戶的回報(bào)，降低保固成本，并加速產(chǎn)品交付。

數(shù)字控制校準(zhǔn)設(shè)備和電位器（盆）取代機(jī)械電位器，在許多醫(yī)療系統(tǒng)。這更好的可靠性和改善病人安全的數(shù)字化方法的結(jié)果。這增加了可靠性，可以減少產(chǎn)品責(zé)任問題。另一個(gè)好處是減少測試的時(shí)間和費(fèi)用，消除人為錯(cuò)誤。可以執(zhí)行自動(dòng)測試設(shè)備（ATE）測試功能，快速，準(zhǔn)確，一次又一次。此外，數(shù)字設(shè)備不受灰塵，污垢和濕氣，這可能會導(dǎo)致機(jī)械盆失敗。

檢測和校準(zhǔn)分為三大領(lǐng)域：定期自我測試，最終測試生產(chǎn)線，并連續(xù)監(jiān)測和調(diào)整。實(shí)用的產(chǎn)品可能會使用一些或所有上述的測試方法。

補(bǔ)償元件使用最終測試校準(zhǔn)公差
最終測試校準(zhǔn)糾正許多組件結(jié)合的公差所造成的錯(cuò)誤。調(diào)整可能需要一個(gè)或多個(gè)測試（DUT），以滿足制造商的規(guī)范下的校準(zhǔn)設(shè)備。

為了提供一個(gè)簡單的例子，我們會說，這種設(shè)備使用在一些電路5％公差電阻。我們在設(shè)計(jì)，模擬電路和執(zhí)行蒙特卡洛檢測。也就是說，我們隨意改變電阻值公差范圍內(nèi)，探討其對輸出信號的影響。仿真結(jié)果曲線表明電阻公差導(dǎo)致的最壞情況下的錯(cuò)誤的家庭。有了這些知識，設(shè)計(jì)師決定使用電路，只需調(diào)整偏移和增益在最后的測試，以滿足系統(tǒng)規(guī)格。因此，我們在最后的生產(chǎn)測試測量，并有一個(gè)人的集增益和偏移兩個(gè)機(jī)械電位器。校準(zhǔn)完成后，但我們解決了這個(gè)問題，掩蓋了問題，或加入一個(gè)更大的未知？

生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師都知道，人類的錯(cuò)誤是一個(gè)真正的問題。無意單可以毀掉最好的計(jì)劃。問一個(gè)人來執(zhí)行一個(gè)無聊的，重復(fù)性的任務(wù)要求的問題。一個(gè)更好的辦法是這樣的任務(wù)自動(dòng)化。電動(dòng)調(diào)節(jié)校準(zhǔn)裝置能夠快速自動(dòng)測試，從而提高了可重復(fù)性，降低成本和提高安全，消除人為錯(cuò)誤的因素。

加電自檢和連續(xù)/定期校準(zhǔn)提高了可靠性和長期穩(wěn)定性
制造公差補(bǔ)償最終生產(chǎn)測試過程中校準(zhǔn)，并利用該數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)通電。在該領(lǐng)域的環(huán)境參數(shù)，還可以創(chuàng)建一個(gè)用于測試和校準(zhǔn)的需要。這些環(huán)境因素包括電路元件老化，溫度，濕度，信號電平與偏見。一些電路含有控制或平均資料，可定期記憶。這些因素占了自檢通電，并定期或連續(xù)測試組合。實(shí)地測試，可能是簡單，只要感應(yīng)溫度和相應(yīng)的補(bǔ)償，或者他們可能會更復(fù)雜。

許多產(chǎn)品，包括內(nèi)部的微處理器，它可以幫助測試。例如，一個(gè)體重秤可以彌補(bǔ)產(chǎn)品包裝的重量，如注射器，塑料袋或玻璃瓶。減去從包總重量（皮重）的重量是要準(zhǔn)確地測量材料上規(guī)模的凈重量。包的重量，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，由于制造變異或供應(yīng)商的變化可能會改變，這是需要不時(shí)更新皮或容器的重量。

另一個(gè)例子是使用一個(gè)開關(guān)放大器輸入端短路到接地測量偏移電壓。這可以在開機(jī)自我測試元件老化補(bǔ)償。另外，可以定期進(jìn)行，以補(bǔ)償溫度引起的漂移。如果是可預(yù)見的和可重復(fù)的溫度漂移，微處理器可以幫助通過測量溫度和在開環(huán)方式控制校準(zhǔn)設(shè)備的測試。

校準(zhǔn)系統(tǒng)增益誤差可以在早期階段通過切換到設(shè)備的信號，并測量輸出水平。這是在上電或定期在運(yùn)行期間的間歇。

啟用自動(dòng)調(diào)整，精確的校準(zhǔn)DAC和盆
校準(zhǔn)數(shù)字 - 模擬轉(zhuǎn)換器（CDACs）和校準(zhǔn)數(shù)字盆（CDPots）的份額，使修剪，調(diào)整和校準(zhǔn)的獨(dú)特屬性。第一個(gè)優(yōu)勢是內(nèi)部非易失性內(nèi)存，它會自動(dòng)恢復(fù)電時(shí)校準(zhǔn)設(shè)置。圖1說明了第二個(gè)優(yōu)勢：能夠自定義校準(zhǔn)粒度和醫(yī)療安全的位置。

圖1。一個(gè)普通的DAC校正范圍比較到華助會。

普通的DAC允許被應(yīng)用于一個(gè)單一的參考電壓（VREF）;這個(gè)參考電壓通常會成為最高的DAC設(shè)置。最低的DAC設(shè)置為一個(gè)固定的電壓，通常地面。中心附近調(diào)整，這VREF和地面之間的范圍，必須忽略，并且不使用，因?yàn)榭捎玫牟介L均勻分布的范圍。例如，設(shè)置到4V的VREF，10位DAC產(chǎn)生一個(gè)​​0.0039V每一步的步長大小。這是關(guān)鍵的醫(yī)療設(shè)備，以消除所有可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。刪除未使用的調(diào)整范圍，消除任何可能性，該電路可以是嚴(yán)重錯(cuò)誤調(diào)整。

的CDAC和CDPot的允許，同時(shí)在頂部和底部的DAC電壓設(shè)置為任意電壓，從而消除過剩的調(diào)整范圍。在圖1中，低價(jià)值的1V和2V的高值被選中作為例子。為了達(dá)到0.0039V步長超過了1V至2V的范圍內(nèi)，只有一個(gè)8位的設(shè)備是必要的。這增加了安全，消除任何可能的電路可能誤調(diào)。華助會的高與低電壓是任意的，因此，可以集中的地方需要的電路校準(zhǔn)。如果1.328V至1.875V范圍內(nèi)需要校準(zhǔn)的電路容差分析表明，它可以容納。 256步的設(shè)備會產(chǎn)生的0.00214V粒度。因此，調(diào)整粒度可用于特定醫(yī)療電路優(yōu)化。

降低成本和提高準(zhǔn)確性與所有電子等值取代機(jī)械修剪
可調(diào)的數(shù)字控制設(shè)備提供了醫(yī)療系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)備的幾個(gè)優(yōu)勢。最大的優(yōu)點(diǎn)是成本較低。事后可以進(jìn)行精確校準(zhǔn)時(shí)間后的時(shí)間，從而消除容易出錯(cuò)的手動(dòng)調(diào)整相關(guān)的相當(dāng)大的成本。另外，數(shù)字電位器允許定期測試更頻繁地發(fā)生，或更長的設(shè)備壽命，因?yàn)樗鼈兛梢员ＷC50000寫作周期。最好的機(jī)械電位器，可以支持只幾千調(diào)整。

位置的靈活性與機(jī)械電位器相比，是另一個(gè)優(yōu)勢。數(shù)字可調(diào)盆可以在信號路徑直接安裝在電路板上，需要它們的確切位置。相比之下，機(jī)械電位器，可能需要人類的訪問，可以需要很長的電路走線或同軸電纜。在敏感的電路中，電容，時(shí)間延遲，或干擾這些電纜的皮卡可以降低設(shè)備的性能。

數(shù)字電位器還保持他們的校準(zhǔn)值，隨著時(shí)間的推移更好，而機(jī)械電位器可以繼續(xù)體驗(yàn)后，他們甚至是密封的小運(yùn)動(dòng)。雨刮器將移動(dòng)雨刷彈簧放松，當(dāng)鍋內(nèi)溫度循環(huán)，或當(dāng)鍋航運(yùn)振動(dòng)。數(shù)字電位器中存儲的校準(zhǔn)值不會受這些因素的影響。

額外的安全性，可用于一次性可編程（OTP）CDPot。它永久地鎖定在校準(zhǔn)設(shè)置，防止操作員作出進(jìn)一步的調(diào)整。要改變校準(zhǔn)值，身體必須更換的CDPot�？偸欠祷氐牡腛TP CDPot特別變種，其儲值電時(shí)復(fù)位，同時(shí)允許運(yùn)營商自行操作期間使有限的調(diào)整。

利用數(shù)字校準(zhǔn)的精密電壓基準(zhǔn)
精密模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）的傳感器和電壓測量都只能作為參考電壓用于比較好。同樣，輸出控制信號只提供給DAC，放大器或電纜驅(qū)動(dòng)器的參考電壓的準(zhǔn)確。

常見的電源是不夠的，作為高精度電壓基準(zhǔn)。典型的電源只有五到十％的準(zhǔn)確率;他們改變負(fù)載和線路的變化;他們往往是嘈雜。

結(jié)構(gòu)緊湊，低功耗，低噪音，低溫度系數(shù)電壓參考是負(fù)擔(dān)得起和容易使用。此外，一些參考，有內(nèi)部的溫度傳感器在環(huán)境變化的跟蹤，以幫助。

一般來說，有三種串行校準(zhǔn)參考電壓（CRefs），其中每個(gè)不同的醫(yī)療應(yīng)用提供了獨(dú)特的優(yōu)勢。有一個(gè)串行電壓基準(zhǔn)的選擇，使設(shè)計(jì)師​​能夠優(yōu)化和校正自己的確切電路。

第一種類型的參考，使一個(gè)小的調(diào)整范圍，通常為3％至6％，這是一個(gè)優(yōu)勢，在醫(yī)療成像系統(tǒng)的增益微調(diào)。第二類是一個(gè)可調(diào)基準(zhǔn)，允許在很寬的范圍內(nèi)調(diào)整（如1V至12V），其中有寬容忍傳感器和醫(yī)療設(shè)備，必須接通電源不穩(wěn)定，經(jīng)營是有利的。便攜式設(shè)備的電池，車載電源，或應(yīng)急發(fā)電機(jī)可能需要操作。第三類，稱為一個(gè)E2CRef，集成內(nèi)存，允許單針命令復(fù)制0.3V輸入電壓 - 0.3V之間的任何]電壓，然后，無限認(rèn)為水平。 E2CRefs受益的醫(yī)療檢測設(shè)備，需要建立一個(gè)基線或警告警報(bào)閾值。

圖2所示的使用E2CRef的生產(chǎn)優(yōu)勢。在這個(gè)例子中，電源制造商使用一個(gè)E2CRef，以創(chuàng)建一個(gè)負(fù)擔(dān)得起的電源，存儲最終生產(chǎn)測試過程中建立的設(shè)置。制造商構(gòu)建一個(gè)通用的電源和放入持有庫存。當(dāng)收到客戶訂單時(shí)，輸出電壓調(diào)整的自動(dòng)化測試系統(tǒng)出廠前的訂單。

圖2。說明，使用E2CRef的生產(chǎn)效益。

電源供應(yīng)器的制造商利用最終測試校準(zhǔn)提供兩個(gè)實(shí)實(shí)在在的好處。首先，他減少了用輕松的公差的各個(gè)組件的成本，作為最終測試校準(zhǔn)累積誤差糾正。其次，他提供了自定義調(diào)整到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品更快地交付給客戶。

“時(shí)間”的庫存控制，更重要的是，今天比以往任何時(shí)候都因?yàn)槟玫接唵�，可能取決于快速的交貨時(shí)間。贏得訂單競爭對手時(shí)未能提供，可能會導(dǎo)致重復(fù)訂單。加，增加庫存周轉(zhuǎn)率直接增加利潤的底線。 電子稱| 熱像儀| 頻閃儀| 測高儀| 測距儀| 金屬探測器| 試驗(yàn)機(jī)| 扭力計(jì)| 流速儀| 粗糙度儀| 流量計(jì)| 平衡儀|

總結(jié)
校準(zhǔn)是一種達(dá)到目的的手段。實(shí)用設(shè)備制造組件可以在最終生產(chǎn)測試實(shí)驗(yàn)室級的外部測試設(shè)備校準(zhǔn)公差。環(huán)境由于時(shí)間，濕度，溫度漂移，需要進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)。電子可調(diào)校準(zhǔn)部分允許快速的現(xiàn)場校準(zhǔn)，包括上電自檢和連續(xù)或定期校準(zhǔn)。定期校準(zhǔn)，可能還包括對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的校準(zhǔn)與溯源到一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)組織的標(biāo)準(zhǔn)。電子校準(zhǔn)可以幫助我們達(dá)到我們的目標(biāo)，它使我們能夠負(fù)擔(dān)得起的醫(yī)療設(shè)備，也很安全，準(zhǔn)確。