醫(yī)療設(shè)備的六種常見連接器類型

醫(yī)療領(lǐng)域中使用的通用連接器類型也用于數(shù)據(jù)中心、通信設(shè)備、工業(yè)系統(tǒng)、軍事、航空航天設(shè)計和其它高可靠性、性能要求高的市場。在醫(yī)療設(shè)備設(shè)計中，每個部件的選擇都很重要。然而，為醫(yī)療技術(shù)指定電子連接器并不總是專門針對這個市場。事實上，隨著醫(yī)學越來越依賴于音頻視覺能力、高速數(shù)據(jù)傳輸、人工智能以及遠程引導手術(shù)和家庭護理等實時服務(wù)，用于醫(yī)療設(shè)備的常見連接器類型可能與在其它高可靠性市場上應用的相同?？纱┐?a target="_blank">產(chǎn)品的增長導致了傳感器數(shù)據(jù)收集、生物相容性和可滅菌材料、無線數(shù)據(jù)/功率傳輸和更小醫(yī)療產(chǎn)品的應用增長。

人工智能現(xiàn)在正被用于診斷。遠程手術(shù)利用機械臂進行。先進的成像系統(tǒng)可以立即向護理團隊提供詳細信息。這些趨勢要求邊緣器件在尺寸小型化的狀況下處理功率密度和性能。對于連接器類型，這意味著更高的引腳數(shù)和額定功率。連接器類型，如板對板、線對板和線對線，被廣泛應用于醫(yī)療設(shè)備中，而普通USB、HDMI和D-sub連接器等適合這類應用。高質(zhì)量通用連接器也可以滿足醫(yī)療行業(yè)的標準和法規(guī)遵從性。以下是用于醫(yī)療設(shè)備的六種常見連接器類型。

1、卡邊緣連接器 ? ?

卡邊緣連接器連接器可以直接插入PCB，連接系統(tǒng)。Card-edge通用連接器通常在計算機中被用作擴展卡、內(nèi)存模塊或數(shù)據(jù)采集(DAQ)卡，連接高速接口，如PCIe。在醫(yī)療應用中，通用連接器系統(tǒng)支持復雜的計算和數(shù)據(jù)分析。例如，在血液分析儀中，A/D樣本系統(tǒng)中的DAQ卡收集和處理輸入的傳感器數(shù)據(jù)。在先進的病人監(jiān)控系統(tǒng)中，卡邊緣連接器用于擴展存儲或測試能力。在醫(yī)療設(shè)備中使用的Card-edge通用連接器必須滿足高性能要求。在觸點上使用較厚的鍍金層，確保PIN針不會被氧化，并對電導率產(chǎn)生負面影響。在高振動環(huán)境中，連接器容易發(fā)生摩擦腐蝕，即連接的金屬接頭摩擦鍍層以及底層材料，隨著時間的推移而惡化。這種類型的磨損也發(fā)生在頻繁的拔插應用中。在醫(yī)療環(huán)境中，試劑的潛在暴露也是一個問題。選擇具有較厚電鍍層的卡邊連接器類型將降低這些風險。

EDAC的卡邊緣連接器類型提供良好的接觸彈力，可以抵抗振動。配合后，與具有較低電阻(最多為10 mΩ)的銅合金觸點形成一個高完整性的連接。為了增加額外的抗振動性，EDAC的金屬卡邊緣連接器類型有一個高可靠性的互鎖伴侶，與創(chuàng)新的公母接觸設(shè)計，利用叉狀形狀，滑動在一起，形成氣密配合。另一個需要考慮的因素是振動，它可能會潛在惡化或中斷一個連接。由于振動或瞬態(tài)沖擊而使得卡移動時，卡邊緣連接器類型提供一些彈性支撐。

2、多板解決方案中的插頭連接器 ? ?

插頭連接器類型用于x射線、CT掃描儀、超聲設(shè)備、心臟病診斷設(shè)備、核磁共振機器、心肺支持系統(tǒng)、患者監(jiān)測系統(tǒng)、進入血液分析儀的控制板等等。插頭連接器用于所有多板解決方案，方便連接板。通常，柔性電纜，如帶狀電纜用于插頭連接器的連接。它們是一個可靠的和經(jīng)濟有效的選擇，為線到板和板到板的連接器。用于PIN針連接的高導電性銅合金提供了低電阻和更好的接觸彈簧力。增加50μ的鍍金可以幫助抵抗腐蝕和振動引起的PIN針損傷。UL 94V-0熱塑性聚酯基材料工作溫度范圍為-40℃至105℃，其它高溫材料也可用于擴大溫度范圍。這些耐用的連接可以承受至少200個配對周期。

EDAC提供標準的盒頭，以及更專業(yè)的E-Socket 和E-Pin、高功率插頭和DIN。在這里，E-Socket 和E-Pin配合形成一個抗振動的板對板連接。E-Socket 的叉形設(shè)計可以充分抓住E-Pin公連接器，最大接觸電阻為10 mΩ。對于電路板之間的電源連接，高功率磁頭提供高達20安培的額定電流。電源引腳本身有相當大的4毫米間距，減少觸點之間電弧的風險，從而增加連接的安全性。

電源插頭連接器提供高達20安培的電流與雙排配置和一個4毫米的間距。

3、內(nèi)聯(lián)連接器

對于某些醫(yī)療設(shè)備，可能需要一個線對線和線對板的解決方案，如內(nèi)聯(lián)連接器。內(nèi)聯(lián)連接器針腳數(shù)相對較少。在一些醫(yī)療環(huán)境中，如實驗室，內(nèi)聯(lián)連接器類型可能面臨液體暴露，導致水分進入和腐蝕的危險因素，這可能導致間歇性或連接失敗。

EDAC的E-Seal 內(nèi)聯(lián)連接器，采用一種專有的環(huán)氧密封工藝，密封整個連接器的背面，而不是單獨的引腳，達到IP67密封評級。它們完全防塵，可以承受暫時浸泡在水中。

4、D-Sub連接器 ? ?

從個人電腦、工業(yè)自動化控制器到飛機連接，都應用D-sub連接器。D-sub連接器也被廣泛應用于醫(yī)療領(lǐng)域中，如監(jiān)測器中的傳感器和執(zhí)行器的連接。

D-sub連接器連接除顫器中的脈搏血氧計探頭，可以測量血氧飽和度。資料來源：Philips

隨著時間的推移，持續(xù)的振動會導致連接質(zhì)量下降。足夠的鍍金和適當?shù)陌惭b可以幫助減輕這些影響。醫(yī)療應用中的D-sub連接器應有ip密封等級，防止灰塵和濕氣侵蝕。在醫(yī)療應用中，D-sub連接器的另一個考慮因素是輻射和電磁干擾(RFI和EMI)或噪聲。例如，這種噪音可以來自機器內(nèi)部的高速開關(guān)設(shè)備電源。該電纜還可以傳導來自其它來源的噪聲，并將其帶到敏感的內(nèi)部電路，并導致設(shè)備故障。帶有金屬外殼的D-sub連接器，當連接到底盤接地和電纜的屏蔽時，可以有效地減輕電磁干擾。

IP67密封等級D-sub電纜組件，帶有防水罩和橡膠密封。

5、HDMI連接器 ? ?

HDMI連接器是所有顯示器的標準接口。D-sub連接器和HDMI連接器都用于向計算機或監(jiān)視器發(fā)送視頻信號以查看圖像。例如，超聲波機器將使用幾種視頻輸出選項，包括VGA、DVI和HDMI，以及傳統(tǒng)的視頻輸出，如S-video或C-video。然而，傳統(tǒng)的HDMI連接器設(shè)計可能需要承受振動、機械沖擊或水分進入的醫(yī)療環(huán)境。EDAC的防水HDMI連接器使用電子密封技術(shù)來抵抗飛濺和潛在的腐蝕性物質(zhì)。

6、彈簧加載(或pogo-pin連接器 ? ?

對于可穿戴健康監(jiān)視器和其它便攜式醫(yī)療設(shè)備，在指定通用連接器時，用戶友好性至關(guān)重要。針對可穿戴設(shè)備、監(jiān)視器和家庭健康設(shè)備的連接器解決方案需要一個簡單的盲配連接器，具有高耐用性，為所有技能水平的人充電或?qū)铀麄兊脑O(shè)備。Pogo-pin連接器操作方便，可適合像助聽器這樣小的醫(yī)療應用來充電。EDAC的彈簧加載通用連接器的特點是一個精密機械加工的表面處理和磁性，提供極化和增加通用連接器的可靠性。這使得它們比標準的pogo- pin更方便使用，并使它們能夠在振動環(huán)境下保持連接。保持高振動阻力的一個因素是彈簧加載通用連接器的行程距離，即從pogo- pin的靜止位置到其最大壓縮位置的距離。EDAC的pogo- pin的行程距離確保通用連接器在振動和輕微錯位時保持可靠的接觸，通常會中斷與標準觸點的連接。

EDAC的彈簧加載通用連接器可適用于可穿戴設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)的測試/充電應用。其耐久性高達30,000個配對循環(huán)，它們可以承受頻繁的連接和斷開循環(huán)。它們通過二次成型在高溫熱塑性塑料中，工作溫度范圍大。雖然有一些用于醫(yī)療技術(shù)需要特定應用的連接器，例如，從探頭連接超聲設(shè)備的連接器，醫(yī)療行業(yè)已經(jīng)采用了許多常見的連接器類型。只要它們能夠強度足夠和具備ip密封等級，這些可靠的連接器就能很好地應用于醫(yī)療設(shè)備。

審核編輯：黃飛

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