医学仪器原理设计试题库(2016).doc

资料 . 一、简答题 第一章 1、简述医疗器械的定义。 指那些单独或组合应用于人体的仪器、设备、器具、材料或其它物品，包括所需要的软件； 2、简述生物医学信号的基本特征。 不稳定性 非线性 概率性 3、简述医疗仪器的特殊性。 噪声特性、个体差异与系统性、生理机能的自然性、接触界面的多样性 操作与安全性 4、画出医学电子仪器的结构框图，简述各组成部分的作用 （1）被测量（被测对象） ：需要医学仪器测量的人体的物理量、化学量、特性和状态等。 （2）传感器：传感器是将一种能量转换成另一种能量的器件。 （3）生物信息的处理 ：为了从检测到的信号中获得更多的有用信息，同时使信息的特征更明确、更准确、更直观 （4）生物信息的记录与显示系统：记录显示，供人可直接观察 5、简述医学仪器的主要技术指标。 准确度：衡量仪器测量系统误差的一个尺度 精密度：指仪器对测量结果区分程度的一种度量 输入阻抗：外加稳态作用力输入变量X1 （如电压、力、压强等）与相应稳态流速输入变量X2 （如电流、速度、流量等）之比为仪器的输入阻抗。 灵敏度：指输出变化量与引起它变化的输入变化量之比。 频率响应：仪器保持线性输出时，允许其输入频率变化的范围，它是衡量系统增益随频率变化的一个尺度 信噪比：定义为信号功率PS与噪声功率PN之比 零点漂移：仪器的输入量在恒定不变（或无输入信号）和恒定条件下，输出量偏离原来起始值而上、下漂动、缓慢变化的现象 共摸抑制比：放大差模信号和抑制共模信号的能力为共模抑制比 6、简述医学仪器的设计步骤。 （1）建立生理模型（2）系统设计（3）试验样机设计（4）动物实验研究 （5）临床试验（6）医疗仪器新产品的审批和注册 第二章 1、简述干扰耦合的途径。 （1）传导耦合：经导线传播将干扰引入测试系统称为传导耦合 （2）经公共阻抗耦合：在测试系统内部各单元电路之间、或者两种测试系统之间存在公共阻抗，由电流流经公共阻抗形成压降造成干扰 （3）电场和磁场耦合 （4）近场感应耦合：电容性耦合与电感性耦合 2、简述干扰形成的三个条件。 干扰源、耦合通道、敏感电路 3、简述电磁兼容性设计原则。 抑制来自外部的干扰和抑制系统本身对外界其他设备的干扰 4、生物电信号测量系统对来自测量系统之外的干扰十分敏感，简述其原因。 5、简述减少电感性耦合的基本措施。 （1）远离干扰源，削弱干扰源的影响 （2）采用绞合线的走线方式：每个绞合结的微小面积所引起的感应电压大体相等，但由于相邻绞合结的方向相反，使局部的感应电压相互抵消 （3）尽量减小耦合通路，即减小面积A和cos?值 6、简述减少电容性耦合的基本措施。 接地良好的优质屏蔽线 7、简述噪声的一般性质。 均方值表示噪声的强度，概率密度表示噪声在幅度域中的分布密度，功率谱密度表示在频域中的特性。 8、简述生物医学测量系统中噪声的主要类型。 （1）1/f噪声（低频噪声）： （2）热噪声： ， （3）散粒噪声： 9、带宽加倍，对于白噪声来说其噪声功率如何变化？粉红色噪声又将如何？ 10、噪声系数的定义，多级放大器的总噪声系数如何计算？ 第三章 1、对生物电前置放大器的有哪些基本要求？ 高输入阻抗；高共模抑制比；低噪声、低漂移；设置保护电路 2、简述三运放差动放大器元器件选择的一般原则。 通过测量，确定共模抑制比严格对称的A1、A2（通常相差不应超过0.5dB）和高共模抑制比参数的A3（通常大100dB） 3、简述选用集成仪用运算放大器要考虑的主要技术参数？ 输入阻抗、共模抑制比、偏置电流、输入失调电压、输入噪声 4、简述浮地概念。 利用诸如电磁耦合或光电耦合等隔离技术，信号从浮地部分传递到接地部分，两部分之间没有电路上的直接联系 5、生物电测量中采用隔离级设计的主要目的是什么？实现电气隔离一般有哪两种方法？ （1）目的：保障从身安全，消除电源、地线干扰。 （2）方法：电磁耦合；光电耦合。 6、画出电磁耦合的原理框图，简述其工作原理。 工作原理：通过调制电路，把低频信号调制在高频载波上，经过变压器耦合，再解调，恢复生物信号。主要由于变压器不传递低频、直流信号。 7、屏蔽驱动电路的主要作用是什么？并分析该电路是如何实现其功能的。 （1）作用是使引线屏蔽层分布电容的两端电压保持相等 （2） 第四章 电极的主要功能是什么？ 电极除了必须具有传导电流的能力外，主要的功能是完成一个换能的作用，因为电流在体内是靠离子传导的，而在电极和导线中则是靠电子传导的。因此电极必须起换能器的作用，将离子电流转换成电子电流。 画出电极/电解液界面等效电路，简述各元件的意义。 在电流密度很小时，电极与