便攜式醫(yī)療器械設(shè)計需要更加靈活的部件封裝

　　觸力傳感器

　　觸力傳感器在醫(yī)療應(yīng)用中(如輸液泵等)用于測量藥物輸送管中的壓力。這些傳感器采用了壓阻技術(shù)，外形小巧，能夠精確、可靠地感觸力 (<100 ppm)。傳感器對壓力變化的高靈敏度使其能夠盡早地發(fā)現(xiàn)堵塞問題并及時發(fā)出聲音報警通知醫(yī)護人員，從而提高了病人的安全性。這些傳感器的量程還能夠縮放至不同的壓力范圍，包括0到1½磅力 (FS01) 和0至3磅力 (FS03)，并針對多個量程范圍提供了預(yù)驗證，從而實現(xiàn)了更大的設(shè)計靈活性。

　　觸力傳感器有多種封裝類型可選，能夠按照多種附著方式安裝到設(shè)備管道上，提供了最大的靈活性，尤其是在輸液泵和透析應(yīng)用中。霍尼韋爾的FSS、FSG及FS01/FS03系列觸力傳感器提供了多種封裝類型和結(jié)構(gòu)尺寸，易于集成到空間受限的輸液泵應(yīng)用中且更加便攜，提高了患者的生活質(zhì)量。此外霍尼韋爾的FSS和FSG觸力傳感器產(chǎn)品線還增加了翼形引腳，使得醫(yī)療器械制造商能夠從通孔設(shè)計變?yōu)楸砻姘惭b設(shè)計，更有利于當(dāng)前的大批量生產(chǎn)。

　　集成元件

　　有些傳感器(如溫度傳感器和濕度傳感器)集成了多種功能，這將進一步促進設(shè)備的小型化趨勢，具有多種裝配和制造優(yōu)勢，包括：

　　- 通過消除電路板上的多個傳感器簡化了設(shè)備的設(shè)計、制造和安裝。
　　- 增強了設(shè)備的功能。
　　- 提高了患者的舒適度和安全性：由于設(shè)備帶有集成傳感器，其易損壞的零部件數(shù)量以及連接點變少了，減少了潛在的故障源數(shù)量。
　　- 通過消除PCB板到微處理器的電路板輪廓，設(shè)計驗證過程更加簡單。
　　- 減少了總成本。

　　傳感器內(nèi)部包含的智能化裝置本身也有助于產(chǎn)品的微型化。例如，經(jīng)過完全校準(zhǔn)、溫度補償和放大的傳感器減少了PCB板所需的零部件數(shù)量，有助于降低產(chǎn)品的尺寸、重量以及成本。通常情況下，這些設(shè)計無需使用電阻器和放大器等補償和校準(zhǔn)傳感器信號的外部元件。正是因為不需要補償和校準(zhǔn)，所以制造商就可以免去在測試流程上所耗費的時間和費用，最終縮短產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)周期。

　　制造商還可以通過增加一個傳感器數(shù)字接口選件進一步消除外部電阻器、電容器和放大器。數(shù)字接口能夠使傳感器信號直接與微處理器連接，從而為空間受限的醫(yī)療器械設(shè)計節(jié)省了電路板空間。　　

圖片說明：霍尼韋爾的HumidIcon™數(shù)字式溫濕度傳感器
能夠在一個小型封裝內(nèi)提供兩種功能，從而實現(xiàn)更大程度的微型化。

　　例如，霍尼韋爾的HumidIcon™數(shù)字式溫濕度傳感器就可以提供具有溫度補償?shù)臄?shù)字I2C輸出，消除了PCB板上與信號調(diào)節(jié)相關(guān)的元件，從而減小了電路板空間以及與這些元件相關(guān)的成本。這不僅簡化了傳感器與微處理器的集成，而且還可以消除伴隨PCB板上多信號調(diào)節(jié)元件產(chǎn)生的各種問題。

　　傳感器采用超小型SOIC-8表面安裝式封裝，具有兩種配置：無過濾器、無冷凝的HIH-6130型和具有阻水過濾器、抗冷凝的HIH-6131型。這些傳感器可以在低至2.3V的電壓下工作，能夠用于低功耗應(yīng)用以延長電池壽命，這對于設(shè)備的便攜性非常重要。

　　平臺化傳感器

　　基于平臺的傳感器具有多種端口類型、安裝方式、額定電壓和輸出形式(數(shù)字或模擬)，可用于各種醫(yī)療應(yīng)用。其靈活性使得設(shè)計人員能夠針對他們的應(yīng)用選擇合適的傳感器而無需昂貴的定制化組件，同時也使得工程師能夠很容易地對他們的設(shè)備設(shè)計和技術(shù)規(guī)格進行更改。通常這種選項組合方式會降低潛在的額外成本和加快產(chǎn)品上市時間。

　　這種平臺化的方式能夠適應(yīng)醫(yī)療器械設(shè)計的許多特殊需求，包括設(shè)備尺寸和形狀。傳感器平臺構(gòu)建模塊對所有的標(biāo)準(zhǔn)選項和配置都進行了預(yù)驗證，有助于從一開始就為客戶提供高質(zhì)量和可靠的產(chǎn)品，同時還加快了研發(fā)和制造速度。

　　傳感器制造商可以幫助設(shè)計人員設(shè)計出適用于現(xiàn)今醫(yī)療環(huán)境的醫(yī)療器械，無論是醫(yī)院還是家庭護理設(shè)備，產(chǎn)品的尺寸、易用性、便攜性、可靠性、精度和成本都是最重要的。在努力研發(fā)越來越小型化的設(shè)備時，設(shè)計人員必須了解其應(yīng)用所需的壓力類型和范圍、精度、供電電壓、封裝需求以及輸出類型，這樣才能夠為其具體應(yīng)用選擇最合適的傳感器。此外，他們還需要知道傳感器可能會接觸的液體介質(zhì)，以選擇能夠兼容這些液體的傳感器。正是因為傳感器具有一系列尺寸、封裝方式、裝配選件、端口類型和輸出可供選擇，所以它們可應(yīng)用于各種應(yīng)用。