《电子医疗仪器-第一章绪论》-课件设计（公开).ppt

* * * * * * * * * * * * 3．信息测量中容易引入外界环境的干扰 （1）环境电场、磁场和电磁场的干扰 ① 电场干扰： 最常见的电场干扰是工频（50Hz）电场的干扰。 ② 磁场干扰： 变压器、电动机和荧光灯的镇流器周围产生的交流磁场。 ③ 高频电磁场干扰： 空中的电磁波, 通过测量系统与人体连接的导线引入。 （2）外界刺激对测量的干扰 外界刺激的干扰主要是通过生物体的感觉器官引入体内， 引起生理状态的异常改变，造成测量结果的不稳定或产生伪差。 各种生物体都是在内环境与外环境相适应的条件下，维持其新陈代谢和生命。为适应各种外环境的变化和差异，生物体内各种系统，包括一个细胞、器官、功能系统乃至整体，它们的功能活动都在不停地变化着，调整着，以在内外环境间保持动态平衡。此外，遗传因素也造成生物体各种功能、状态的个体差异。这些因素使被测量的生物医学信息往往具有多变性。 4．生物医学信息的多变性 为了获取生物体内的信息予以测量，生物医学测量系统或仪器一般需通过传感器或电极与生物体联接，这些传感器或电极，有些置于体表（皮肤外），有些需插入或植入机体内部，因此产生了测量系统对生物体的电安全性、机械安全性和化学安全性等问题。 5．生物医学测量的安全要求 1、灵敏度 灵敏度是指仪器在稳态下输出量变化与输入量变化之比，可表示为: S为灵敏度，?AO和?Ai分别为输出量变化和输入量变化 三、生物医学测量仪器的主要技术指标 2、频率特性 频率特性是指仪器输出量和相位与输入正弦信号频率的关系。使仪器的输出幅度随频率的变化不超过规定值（如3dB）的输入信号频率范围称为响应频率，又称为通频带。部分常见生理信号的频率范围可参考表1-3。 生理信号 频率范围（Hz） 心电 0.01-250 脑电 0-150 肌电 0-10000 眼电 /视网膜电 0-50 胃电 0.05-20 血流量 0-30 动脉血压 0-100 静脉血压 0-50 脉搏波 0.1-50 心音 2-2 000 呼吸率 0.1-10 部分常见生理信号的频率范围 3、精密度 精密度简称精度，用相同条件下重复测量间的最大偏差与仪器满量程之比表示，即 Ai、Aj分别为任意两次测量的结果值，Ｈ为仪器的最大测量范围 4、准确度 准确度用仪器的实际测量结果值同真值（理想值）间的最大偏差与仪器满量程之比来表示，即 Ea为仪器的测量准确度， ?Amax为实测值与真值间的最大偏差，H为仪器的满量程 5、非线性度 非线性度用实测值和与相应输入量成正比关系的理论值间最大偏差同满量程之比表示，即 EL为仪器的线性度， ?ALmax为全量程内的实测值与理论值之间的最大偏差，H为全量程 仪器非线性度的示意图 输入量 输出量 理想曲线 实测曲线 Amax 6、漂移 漂移是指仪器的输出量随时间或外部环境变化而变化的程度，主要包括零点漂移、温度漂移和灵敏度温漂等指标。 ①零点漂移：用无输入信号和恒定环境条件下的仪器输出量在一定时间内的最大变化与满量程之比来表示，即 Dz为零点漂移，?Azmax 为指定时间内在输入量为零时输出量的最大变化，H为仪器的满量程 ②温度漂移：用无输入信号条件下仪器的输出量随环境温度的变化与仪器的满量之比来表示，即 DT为温度漂移，?AT为环境温度变化?T时引起的仪器输出量变化 ③灵敏度温漂：用一定环境温度变化范围内仪器灵敏度的最大相对变化量来表示，即 Ds为灵敏度温漂，?Smax为一定温度变化范围内仪器灵敏度的最大变化 7、分辨力 分辨力是指仪器分辨出最小的信息变化的能力。按被测信息的性质和仪器用途的不同，仪器分辨力分为幅度分辨率、频率分辨率、时间分辨率和空间分辨力等指标。幅度分辨率一般用仪器最小可分辨的输出信号幅度或大小与仪器满量程之比来表示，即 R为幅度分辨率，又称为分辨率，Amin为仪器最小可分辨的输出信号幅值或大小，H为仪器的满量程。R愈小，仪器的幅度分辨率愈高 8、输入阻抗和输出阻抗 输入阻抗：指从一测量系统或线路环节的输入端测得的系统自身的阻抗，即 Zi为系统的输入阻抗，Vi和Ii分别为从系统输入端测得的输入电压和输入电流 输出阻抗：指从一测量系统或线路环节的输出端测得的系统自身的阻抗，即 Zo为系统的输出阻抗，Zh为输出端接入的负载阻抗，Vo和Vh分别为系统输出端开路和接入负载阻抗Zh时的输出电压 9、漏电流 生物医学仪器对人体电击危险的主要来源，有三种： 接地漏电流：仪