兼容液體介質的壓力傳感器改善了醫療設備的設計，降低了制造成本
http://www.debgrams.com 2014-05-15 11:41 來源：霍尼韋爾傳感與控制部電子傳感器全球產品總監AJ Smith
目前，市面上的傳感器種類繁多，令人眼花繚亂。但是對于醫療系統OEM來說，要為具備在液體感應或冷凝潮濕應用中的醫療設備選擇最佳壓力傳感器，絕非易事。設計人員需要選擇在技術功能、可靠性和具體應用成本之間達到良好平衡的傳感器。
對于要求具備液體介質兼容性的應用要求，醫療設備的設計者們歷來都沒有多少選擇空間。在液體兼容的電路板安裝型傳感器面市之前，設計者們唯一的選擇就是介質隔離型壓力傳感器。現如今，在處理較高壓力（如，壓力高于150 psi）時，我們依然會選擇介質隔離型壓力傳感器；而對于較低壓力，該類傳感器與電路板安裝型傳感器相比，個頭太大，價格也太昂貴。
如果應用環境為中間強度的壓力，并且傳感器必須與C類應用中的液體或潮濕氣體接觸，最佳選擇又是什么呢？
C類應用包括氣/液相色譜儀、化學分析儀和血液診斷設備等，這些設備的關鍵要求是準確測量試劑、試樣和清洗液的壓力。根據給定的壓力范圍（通常低于150 psi）和尺寸限制，電路板安裝型壓力傳感器是首選。
設計者通常選擇將傳感器放置在離待測介質盡可能近的地方，以便獲得最準確的讀數。但是，如果壓力傳感器與待測液體不兼容，這會給醫療設備設計人員造成大麻煩，迫使他們為傳感器添加保護功能。在很多情況下，這些額外的組件會明顯增加醫療設備的設計時間和成本。
即使是在流體通常不會接觸傳感器的診斷應用中，設計者們仍然需要考慮最壞的情形，如在應用中可能出現過壓或液體在管中流動超過預設值而觸及傳感器等情況。
設計者怎樣做才能確保傳感器與流體隔離呢？這就牽涉到管路的設計，因此他們需要考慮組件在系統中的定位，以將流體與傳感器隔離開來，或是需要在設計中加入過濾器等附加組件，解決濕度的問題。
為了簡化設計者們為醫療設備挑選合適壓力傳感器工作量，傳感器廠商專門開發出針對性解決方案。這些解決方案不僅隔離了液體介質，而且免去了集成附加保護功能的需要，使得工程師無需修改設計便可確保液體與傳感器不會發生接觸，從而簡化了設計工作。
化學分析儀就是一個很有說服力的應用示例，該析儀中使用了液體介質兼容的電路板安裝型壓力傳感器。在化學分析儀中，需要使用移液管抽吸樣本液體，然后把樣本滴入樣本瓶進行混合或分析。此時應判斷移液管是否暢通或者是否正確放置在樣本瓶里，以保證液體量正確，而這就需要用到壓力傳感器。
化學分析儀應用中最基本要求就是以可重復的方式精確測量流過系統的特定液體量，因此壓力傳感器必須具備高精度和可重復性，可勝任低壓力工作要求，還要能夠耐受因沖洗或清洗液體通路而產生的較高壓力。
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具有高分辨率和高可重復性，可檢測出微小的壓力變化并提供讀數，并且能以可重復方式精確測量流經系統的特定液體量，確保液體具有流量和流速（這對于分析設備的操作來說是核心要點）。
另外，霍尼韋爾24PC/26PC傳感器，對于要求差動傳感器兩個壓力端口都接觸液體的應用來說，是獨一無二的解決方案。
在呼吸機應用中，壓力傳感器用于測量病人吸入和呼出的氣流，因此需要具備高度穩定性和高度準確性的測量要求，以便精準測量空氣和氧氣壓力，防止其超過設定值。霍尼韋爾HSC/SSC TruStability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），能完美勝任此種應用。另外，該傳感器還支持I2C或SPI數字輸出，可與微處理器和微控制器直接對接，既簡化了設計，又改進了性能。
霍尼韋爾TruStability壓力傳感器系列具有廣泛配置，使設計與開發都很輕松。
TruStability HSC/SSC系列壓力傳感器配有一系列液體介質選項，能在與液體介質或凝露環境直接接觸的條件下穩定運行。當靠近患者放置傳感器時，這些選項是關鍵的考慮因素，尤其是在呼吸機的呼氣部分，傳感器必須耐受病人咳嗽和吐氣造成的高濕度空氣。
24PC/26PC和TruStability HSC/SSC壓力傳感器，可直接置于化學分析儀、呼吸機、血液分析機或其他相似類型的醫療設備的介質通路中，從而能獲得最佳的壓力讀數。此外，該傳感器配有大量可選模式，不僅具有極高的靈活性，還具備其他多種特性，如壓力范圍、封裝類型和數字/模擬輸出范圍等。所有傳感器均可耐受各種非腐蝕性、去離子液體或氣體等應用環境。
選擇壓力傳感器
在醫療設備應用設計中，有一點很關鍵，設計人員需要了解哪些類型的液體將會與壓力傳感器接觸，以便選擇能夠兼容特定液體的合適的傳感解決方案。他們還需要深入領會壓力類型和范圍、準確性、電源電壓、封裝要求和輸出類型等其他關鍵設計標準。
為便于實際操作，設計者應考慮兼容液體介質、并具有完全補償、放大和校準特性的壓力傳感器。這樣的傳感器能夠提供放大信號，避免在印刷電路板上設計信號調節組件的需要，由此可帶來節省空間、性能可靠、成本更低以及設計時間更短等益處。
當然，無論如何都應首先根據應用來確定最佳選擇，如在報警電路等應用中，設計者可能會優先選擇兼容液體介質，但是無放大和補償特性的低成本壓力傳感器。
同時，應尋找易于集成到設計中的壓力傳感器。這意味著設備應提供多種端口類型、封裝和輸出類型（模擬和數字）選項。另外，傳感器的預檢驗，也是提高開發與生產周期的一大優勢。
欲知更多霍尼韋爾醫療設備解決方案或液體介質兼容壓力傳感器產品信息，請發郵件至infochina.sc@Honeywell.com或登錄霍尼韋爾傳感與控制部中文網站http://sensing.honeywell.com.cn/。
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