应变仪技术引入医疗设备设计的典型过程

在当今竞争激烈的医疗设备市场中，原始设备制造商（OEM）及其相关的设计和工程人员选择将定制的应变仪传感技术纳入最终产品设计中，以实现更大的业务优势。此类技术的功能，准确性和延长的使用寿命已在这些应用中得到了现场验证。另一个可衡量的好处是提高了客户对整体系统性能的满意度，使OEM可以在其底线上增加“额外竞争优势”，从而提高主要合同和项目的销售量和整体“命中率”。应变仪技术还有助于大大提高设备诊断能力；由于更少的现场故障，减少了所需的维护时间和成本；最终改善患者护理质量。因此，应变仪技术通常被视为OEM的技术“成功秘诀”。

在成功设计，开发和制造用于医疗设备和设备的定制应变仪传感技术方面，HBM拥有60多年的经验，HBM凭借其全球多个内部制造业务和制造能力，已成为该市场的行业先驱。从数百种成功的应用程序中获得了自己独特的专业知识所带来的好处。要真正掌握应变仪技术的优势，重要的是首先了解应变仪本身的构造和操作。本文将概述应变仪技术及其在医疗器械和设备制造中的实际应用；解释将定制应变仪技术引入医疗设备设计的典型过程；

应变仪通常会测量很小且精确的机械应变。因此，电阻的变化也很小，因此不能直接用欧姆表测量。因此，应变仪必须包含在可以精确确定电阻变化的测量系统中。为此，必须创建惠斯通电桥电路。惠斯通电桥系统中的第一部分是由应变仪本身形成的。它将机械应变转换为电阻变化。

从物理意义上讲，应变仪和测量电路都是无源组件。然后将每个应变仪接线到一个平衡桥，该桥由两个电阻值相等的部分组成，并形成惠斯通电桥电路。（HBM还使用1/4和1/2桥设计构造仪表，要求使用固定电阻器来完成惠斯登电桥。）无论电桥配置如何，都必须使能量通过仪表以激励电路。该电路必须具有输入能量源才能获得有用的信号。该辅助能量来自单独的来源。尽管使用恒定电流电源也是可行的，但最常使用恒定电压。

当应变引起的应变计电阻发生变化，并且检测到最小的变化量时，电桥电路将失去对称性，并且变得不平衡。获得电桥输出电压，该电压与电桥的不平衡状态成比例。如果平衡电阻不变，则电气输出将为零或零。平均而言，应变仪将测量1 / 10,000的微应变，这足以检测整个10英尺房间内的1-dB振动。因此，各种应变计的测量可能性实际上是无限的。测量过程中必须包括放大器，以将电桥输出电压提高到与指示仪表或监视计算机兼容的水平。有时，放大器还设计为提供与电桥输出成正比的电压输出。HBM提供了各种可能的输出选项，以满足各个OEM的需求。

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