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發布日期：2022-10-14 點擊率：50
FC22 微型力傳感器（圖 5）基于相同的工作原理 ；但它的工作區域較小，可為點負載的測量提供方便。該傳感器的外形規格和電纜連接可提供不同的集成選項。FC22 傳感器還有毫伏橋版本。
圖 5 ： FC22 微型低力量程壓縮力傳感器
符合 RoHS 的 FX1901 壓縮傳感器可用于物理治療、測量患者體重（體重秤）以及脊椎按摩療法和訓練設備等。五個測量范圍涵蓋了從 10 lbf 到 200 lbf （約 5kg 到100kg）的最大負載。與輸入電壓對應的模擬輸出信號為 20mV/V（每 1V 輸入電壓對應 20mV 輸出電壓）。這種精確度為1% 的力傳感器基于具有成本效益的設計（圖 7）。
圖 7 ： AD-101 氣泡檢測傳感器
FX29 是 TE 的全新創新型力傳感器產品，具有多項新功能和改進功能，由于其設計經過大量更改，因此其價格將大大低于以前的力傳感器型號。 FX29 是為嵌入式力測量應用而設計的微型壓縮力傳感器。該傳感器的力元件采用了高可靠性Microfuse 技術，并且適用范圍覆蓋了 10lbf 到 100lbf。 FX29 擴展了可用的輸出類型，包括 mV、放大和數字輸出選項。集成的數字電路帶來了更高的整體系統精確度，而可用的低測量范圍使其可以在更廣泛的應用中使用。較高的超量程保護可使傳感器免受系統中的浪涌和沖擊電壓的影響，而且搭配高輸出靈敏度的低偏移意味著傳感隔離膜上的應力較小，這使得FX29 適用于要求苛刻的醫療應用。
圖 6 ： FX29 壓縮力傳感器
輸液泵中的氣泡檢測
氣泡檢測在輸液泵、血液透析和血流監測等應用中至關重要，這些應用中的性能中斷可能會危及生命。超聲波氣泡檢測傳感器是非接觸式的氣泡和液體聲波檢測傳感器，用于發現輸液管中的氣泡和液體。它們被廣泛用于醫用泵、制藥、工業和科學研究中的液體輸送和輸注。 TE 的AD-101 氣泡檢測傳感器可對液體進行非侵入式持續監測以監測氣泡，它利用超聲技術來積極識別所有類型的液體中是否存在流動中斷。憑借持續的自診斷和包裝的靈活性，這些傳感器可為關鍵應用（例如輸液泵）提供可靠和準確的氣泡檢測。
氣泡檢測技術
如圖 2 所示，氣泡檢測傳感器（例如 TE 的 AD-101）將直接安裝在用于將液體注入患者體內的管道上。氣泡檢測傳感器包含一個嵌入式壓電傳感器，該傳感器會發出聲脈沖超聲信號。信號會經過管道及其內容物。壓電接收器會監聽超聲波信號。液體可有效地傳輸超聲波，因此當管道中僅存在液體時，傳輸的信號很強。氣泡不能有效地傳輸超聲波，因此液體中的氣泡會削弱信號。內部電路會測量接收器信號的振幅并提供適當的輸出。
圖 8 ：超聲波氣泡檢測傳感器 - 工作原理
超聲波氣泡檢測傳感器是非侵入性的，不與液體直接接觸。 AD-101 適用于 3mm 至 10mm 的管道尺寸，而且可以進行定制以適應非常用的管道尺寸。響應時間小于 2ms，可提供 3.3V TTL 輸出邏輯電平，而且它集成了 LED，如果檢測到氣泡，則提供可見信號。 AD-101 還具有內置的自診斷功能，可以持續監測傳感器的運行情況。該傳感器可在任意位置使用，液體向上、向下或以任何角度流動均可。重力對檢測能力沒有影響。
輸液泵中的其他傳感器
輸液泵的設計正變得越來越復雜，并增加了其他功能和診斷。這將需要使用其他傳感器以及性能更高的傳感器。醫用泵中使用傳感器的其他兩個領域包括 ：用于電機反饋和診斷的位移傳感器，以及用于監視和控制輸液的溫度傳感器。
各向異性磁阻 (AMR) 傳感器是精確的非接觸式設備，可對傳感器感測到的磁場角度變化進行測量。 TE 的磁傳感器可在嚴苛環境中提供可靠的非接觸式位移測量。例如， AMR 效應的獨特功能可實現在精密線性編碼器中測量亞微米級位移。 AMR 技術還成功用于存在狀態檢測，例如氣缸中的終點檢測。這種 AMR 技術為監測線性或旋轉運動提供了一種低成本的強大技術，并且可以為驅動大多數輸液泵的各種電機提供精確的位置反饋。這些耐用的
產品旨在提供更高的輸出精確度，以實現平穩的電機控制，它們較小的尺寸通常可以降低更換成本，并使其設計適用于許多緊湊、自動化的低成本組件。
目前，輸液泵采用了一系列電機技術，而精確的電機反饋對于系統的精確度和可靠性至關重要。對于所有利用旋轉的電機技術，都可以在旋轉部件上放置一個小磁鐵，并使用 AMR 傳感器提供準確的旋轉角度信息，從而實現精確、即時的電機反饋和控制。 AMR 傳感器還可用于提供有關注射器柱塞位置以及注射器針筒尺寸的直接反饋。
在體溫方面，事實證明術中靜脈輸液和輸血對體溫有著相當大的影響。因此，監測和控制液體的溫度很重要。當向靜脈內輸注液體時，經常使用各種醫用液體加熱器，并且溫度傳感器將集成為這些系統的一部分，以監測和控制液體的溫度。盡管許多加溫部件是獨立的，并且位于輸液泵外部，但現在的趨勢是將此選項集成到新的輸液泵設計中。TE 設計和制造各種溫度元件和組件，它們已廣泛用于侵入式和非侵入式醫療應用，以監測從核心體溫到用于血管修復球囊的低溫氣體的各種溫度。
總結
TE 利用許多不同的技術設計和制造各種傳感器，這些技術對于監測和控制醫療系統中各種應用的電子系統至關重要。患者治療的其中一個主要領域是醫用泵，更具體地說是輸液泵。 TE 傳感器應用于輸液泵的以下領域：
? 力傳感器可檢測阻塞，以確認將藥物輸送給患者的管道內沒有阻塞。
? 氣泡檢測傳感器能夠積極識別各種類型液體中是否存在流動中斷。
? 各向異性磁阻 (AMR) 位移傳感器可監測醫用泵電機的角度或線性位移。
? 溫度傳感器用于監測和控制輸送到患者體內的注射液體的溫度。
力傳感的應用領域
醫療設備 OEM 正在尋求具備可靠性、合適尺寸（小型化）、更低成本和更好整體性能的產品。力傳感的諸多醫療應用領域包括 ：
? 許多動態藥物分配系統依賴于力傳感作為反饋控制的主要傳感器技術。
? 由于低成本、高可靠性的力 / 扭矩傳感可以實現精確的測量，因此手術治療也在迅速發展。裝訂機和眼科手術設備均配備了力傳感器，以實現更快、更精確的手術治療。
? 用于在膝蓋和肩部手術中沖洗和鹽水沖洗部位的泵越來越多地使用力感應來優化流速。
? 力傳感器現已廣泛用于鹽水注射的重量測量。
氣泡檢測傳感器的應用
氣泡檢測在輸液泵、血液透析和血流監測等應用中非常重要。 TE 的AD-101 氣泡檢測傳感器提供 ：
? 自診斷功能，包括開機和持續自診斷
? 可以靈活定制，以適應各種管道或導管
? 集成式電子設備，可通過簡單的集成實現緊湊型產品設計
? 20 年久經驗證的性能，傳感器銷往世界各地
TE 設計和制造的傳感器適用于各種醫療應用，根據不同需求，部分產品已經通過 ISO 13485 認證和美國 FDA 注冊。我們的全球工程師網絡可提供特定于各種應用的傳感器設計，貫通從產品概念到制造的整個過程。TE 的專
業醫療傳感器團隊可在產品的整個生命周期內針對快速產品開發和支持需求提供快速制樣服務。
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