科技聚焦：醫療應用中的壓力測量

醫療設備設計人員在選擇壓力傳感器時(shí)必須考慮耐受冷凝濕度這一棘手的問(wèn)題。通常，他們需要在功能特點(diǎn)、封裝類(lèi)型和成本之間反復權衡。除此之外，除了大塊頭的重載介質(zhì)隔離壓力傳感器，醫療設備幾乎沒(méi)有其他傳感選項可供選擇。在推出兼容液體介質(zhì)的電路板安裝型傳感器之前，這種壓力傳感器曾一度是唯一的選擇。

對于具有中低壓力要求的設備（包括氣/液相色譜儀、化學(xué)分析儀、呼吸機和血液分析機及診斷設備）應用，壓力傳感器必須不僅能夠直接與液體介質(zhì)接觸或耐受潮濕環(huán)境，同時(shí)還要能夠針對呼出氣體、試劑、試樣和清洗液等多種介質(zhì)提供高度準確的壓力測量結果。在壓力范圍低于150 psi和狹小空間應用中，電路板安裝型壓力傳感器通常為首選解決方案，它們能夠在功能、封裝尺寸、可靠性和成本方面做到面面俱到。

要獲得最準確的壓力讀數，傳感器應盡可能靠近待測介質(zhì)。不過(guò)，不是所有壓力傳感器都能兼容液體介質(zhì)，這給醫療設備設計者們造成了一大難題。在很多情況下，他們需要設計旁路或過(guò)濾器等附加組件來(lái)解決濕度問(wèn)題，或者重新考慮組件的定位，特別是在系統中設置避免任何流體與傳感器接觸的管路。這些工作都需要額外付出設計時(shí)間和成本。

防液體，防潮

當下，傳感器制造商開(kāi)發(fā)出了電路板安裝型傳感器。這些傳感器不僅能夠隔離液體介質(zhì)和高度潮濕的環(huán)境，適用于有中低壓力測量要求的醫療設備，而且還使得設計者無(wú)需額外設計保護功能或重新設計產(chǎn)品（確保流體不會(huì )與傳感器接觸），因此簡(jiǎn)化了設計。

圖片注釋?zhuān)?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/霍尼韋爾">霍尼韋爾TruStability壓力傳感器提供廣泛的配置選項，縮短了設計與開(kāi)發(fā)時(shí)間。
在化學(xué)分析儀中，壓力傳感器除需要在低壓力時(shí)提供高度精確和可重復的測量，并且需要耐受沖洗和清洗過(guò)程中的較高壓力。

舉例來(lái)說(shuō)，液體介質(zhì)兼容式電路板安裝型壓力傳感器對于化學(xué)分析儀是個(gè)很好的選擇。因為化學(xué)分析儀要求精確測量以重復方式流過(guò)系統的液體。一般來(lái)說(shuō)，在化學(xué)分析儀中，需要使用移液管抽吸樣本液體，然后把樣本滴入樣本瓶進(jìn)行混合或分析。在這過(guò)程中，壓力傳感器不僅可以確保準確抽吸所需試樣，還能檢測移液管是否暢通，或是移液管是否正確放置在試樣瓶里。

壓力傳感器必須在低壓力環(huán)境測量時(shí)必須具備高精度測量和可重復操作的要求。與此同時(shí)，它們還要能夠耐受因沖洗或清洗液體通路而產(chǎn)生的較高壓力。所有這一切都以與待測液體介質(zhì)直接接觸為前提。

此類(lèi)傳感器的實(shí)例包括霍尼韋爾傳感與控制部推出的24PC/26PC電路板安裝型壓力傳感器，它們能夠檢測讀數之間微小的壓力變化，并且能以可重復方式精確測量流經(jīng)系統的特定液體流量，確保液體具有流量和流速數據（這對于分析設備的操作來(lái)說(shuō)是核心要點(diǎn)）。除用作單側接觸液體介質(zhì)的壓力傳感器外，差動(dòng)傳感器還是雙壓力端口均兼容液體介質(zhì)獨一無(wú)二的解決方案。

多種選項

霍尼韋爾TruStability壓力傳感器系列具有廣泛的配置選項，可大大縮短設計與開(kāi)發(fā)時(shí)間。

在呼吸機應用中，電路板安裝型壓力傳感器用于測量病人吸入和呼出的氣流。為確?？諝夂脱鯕鈮毫Σ怀^(guò)醫護人員設置的數值，傳感器需要具備高度穩定性和高精確度的操作性能?；裟犴f爾TruStability HSC/SSC壓力傳感器具有極嚴格的準確性，能夠檢測的壓力范圍可低至250 Pa（1英寸水柱），可完美勝任呼吸機應用。另外，這些傳感器還支持I2C或SPI數字輸出，可與微處理器或微控制器直接對接，既簡(jiǎn)化了設計，又改進(jìn)了系統性能。

TruStability傳感器具有液體介質(zhì)選項，因而適用于與液體介質(zhì)或凝露環(huán)境下直接接觸的應用。當靠近患者放置傳感器時(shí)，這些選項是關(guān)鍵的考慮因素，尤其是在呼吸機的呼氣部分，傳感器必須耐受病人咳嗽和呼氣造成的高濕度空氣。

24PC/26PC和TruStability HSC/SSC壓力傳感器的出現解決了化學(xué)分析儀、呼吸機或其他相似類(lèi)型的醫療設備的設計者想要把壓力傳感器定位在距離流體或潮濕環(huán)境盡可能近的地方，從而獲得最準確的壓力讀數的設計想法。這些傳感器不僅耐受各種非腐蝕性、去離子液體或氣體環(huán)境，而且具備大量規格選項，如壓力范圍、封裝類(lèi)型和數字/模擬輸出范圍等，可為醫療設備的設計提供極高的靈活性。

由于許多醫療設備應用都有可能與流體和氣體發(fā)生接觸，所以設計人員應始終優(yōu)先考慮具有液體介質(zhì)兼容性的壓力傳感器，以簡(jiǎn)化設計。此外，他們還要了解壓力傳感器可能接觸的流體類(lèi)型，確保其與流體兼容。

設計者還應考慮具有完全補償、放大和校準特性的壓力傳感器，使操作更為簡(jiǎn)便。因為借助這些傳感器，可避免在印刷電路板上設計信號調節組件，由此能帶來(lái)節省空間、增加可靠性、降低成本以及簡(jiǎn)化等益處。

匹配傳感器與應用之間的要求

當然，無(wú)論如何都應首先根據應用來(lái)確定最佳選擇，如在報警電路等應用中，設計者可能會(huì )優(yōu)先選擇兼容液體介質(zhì)，且無(wú)放大和補償特性的低成本壓力傳感器。

同時(shí)，應尋找易于集成到設計中的壓力傳感器。這意味著(zhù)設備應提供多種端口類(lèi)型、封裝和輸出類(lèi)型（模擬和數字）選項。另外，傳感器的預檢驗，也是加快開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)周期的一大優(yōu)勢。