运行模式和负载对电动病床电磁发射测试的影响

发布时间：2021-09-16

　　摘要：电动病床具有多体位调节功能，在电动病床的传导发射和辐射发射测试中，运行不同的体位调节功能对测试结果影响较大。为模拟实际使用情况，在测试时添加相应负载，对比数据分析不同功能和试验负载对测试结果的影响。

　　关键词：电动病床;传导发射;辐射发射

　　1电动病床概况

　　医用病床是医院病房内承载患者的设备，作为住院病人必用的医疗设备之一，是最基础的医疗设施。传统手动病床可以通过手摇丝杠、手扳气动阀门等驱动床板改变角度，帮助调整患者体位。伴随科技进步，多功能便捷的医用病床已成为发展方向。电动病床因其操作方便、灵活度高、体位调整功能更全面等优点，逐渐代替传统手动病床，在医院中得到广泛应用[1]。

　　电动病床主要由电机及传动装置、控制器、有线手控器、蓄电池、床框架、护栏、床头床尾挡板、床面板及脚轮等组成，其电路如图1所示，通过手控器调整不同的体位时，运行的是不同的电机。在实际使用中，不同部件的电机运行时所承受的负载不尽相同。在传导发射和辐射发射测试时，检验人员往往只操作了手控器的其中一两个功能键使床板运动，却忽略了对病床施加负载。因此，探究电动病床不同运行模式及试验负载对测试结果的影响是很必要的。

　　2电动病床的运行模式

　　手控器不同按键实现电动病床不同体位的调节功能，根据功能划分成5个模式：①背部运动模式，运行背部升降电机，背部床板上升或下降;②腿部运动模式，运行腿部升降电机，腿部床板上升或下降;③背腿联动模式，运行背部升降电机和腿部升降电机，腿部和腿部床板同时上升或同时下降;④整床运动模式，运行整体升降电机1、整体升降电机2，整床床板上升或下降;⑤倾斜运动模式，运行整体升降电机1、整体升降电机2，床板头部上升及尾部下降或头部下降及尾部上升。

　　背部运动、腿部运动和背腿联动都是运行背部电机或(和)腿部电机，背腿联动包含了前两者，试验时选择背腿联动模式。整床运动是两个整体升降电机同时上升，倾斜运动是一个电机上升、一个电机下降，相同外部条件下，电机在上升过程中比下降过程中所做的功更大[2]，试验时选择整床运动模式。

　　3不同模式对测试结果的影响

　　3.1传导发射传

　　导发射测试的频段为150kHz～30MHz，测试两个公司生产的电动病床传导发射，测量结果如图2和图3所示。从两组对比测试结果看，两种模式下的传导骚扰电平差异较小。

　　3.2辐射发射

　　辐射发射测试的频段为30～1000MHz，测试了三个公司生产的电动病床辐射发射(图4~图6)。从三组对比测试结果来看，背腿联动模式的辐射骚扰值更高。因此，在试验时应对各个模式进行预扫，找到发射最大的模式后进行终测。

　　4不同负载对测试结果的影响

　　电动病床在空载和负载状态下，电机在启动瞬间和运行时所承载的重量不同，导致工作电流不同，因此对外辐射的电平可能不同。用总重量95kg的砂袋均匀铺在床面板上，模拟实际使用中病人的体重，测量了B公司电动病床在空载和添加95kg负载两种状态下的发射结果。

　　4.1传导发射

　　测试B公司电动病床在施加95kg负载和空载两种状况下的传导发射(图7和图8)，发现负载对传导发射的影响结果不大。

　　4.2辐射发射

　　测试B公司电动病床在施加95kg负载和空载两种状况下的辐射发射(图9和图10)，发现两种负载情况下的辐射发射差异较大，尤其对于整床运动模式，施加负载时的辐射发射值比空载时高出了很多。由此看来，在电动病床的电磁干扰(EMI)测试时，必须施加有效负载，一般根据样品技术要求中声称的标准静载荷来施加负载。

　　5结语

　　从运行模式和负载两个方面验证了电动病床的发射测试影响因素。电动病床的功能较多，在进行测试时应对每个功能进行逐项预测，对比各个功能下的测量结果，找到最大发射的模式进行终测，这点往往是检测人员比较容易忽略的。在进行终测时要关注电动病床的负载施加，应根据样品技术要求中声称的数值来施加负载。建议在测试计划和检验报告中注明各测试项目的负载值，以保证测试的准确性。

　　基金项目：广东省重点领域研发计划项目，项目名称：单孔腔镜手术机器人系统研发及产业化(192019082511500012)。——论文作者：陈婷，余华通，宋盟春，廖勇帆

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