行业与应用
由于电缆和导线可充当接收和辐射电磁干扰 (EMI) 信号的非预期天线,因此通常需要采取屏蔽措施,这也是医疗电缆设计中要考虑的重要因素。
屏蔽层是附加到导线或电缆上的额外导体,帮助将屏蔽层内导体的电磁场与屏蔽层外导体的电磁场隔离开来。屏蔽层可以安置在独立的导体上,安置在成组的导体上,或者覆盖住电缆内部整个导体束。通常需要整合多个屏蔽层,在这种情况下,每个屏蔽层往往相互保持电隔离。
屏蔽的有效性与屏蔽层有关,屏蔽层可以反射一部分电磁干扰,但同时也会吸收掉一部分,然后将其引向接地。在这两种情况下,部分能量仍会抵达信号导体处,但通常会高度衰减,不会引起可产生问题的干扰。
生理信号本质上是一种模拟信号,信号强度一般非常低。这使得任何干扰都非常不利,因而需要考虑采取有效的信号屏蔽,这非常重要。
最常见的屏蔽层位置是在电缆或电线外护套的正下方。然而,结构更复杂的电缆可能由多个部分组成(子缆),含有一个或多个屏蔽层。
屏蔽措施有助于防止不必要的外部干扰,但也常常用于防止电缆内部产生干扰。当电缆同时含有供电线路和信号线路时(这在许多医疗应用中很常见),这可能一个重要的考虑因素。
形形色色的屏蔽方法都有利有弊,在为特定的医疗电缆应用选择最有效的方案时,需要考虑这些利弊。在接下来几个帖子里,我们将研究螺旋屏蔽、编织屏蔽和金属箔屏蔽。
带编织、螺旋和金属箔屏蔽的电缆的图纸
螺旋屏蔽或螺旋缠绕屏蔽
螺旋屏蔽,也称为螺旋缠绕屏蔽,由围绕绝缘导体呈螺旋状缠绕呈一层或多层的电线(通常为镀锡或镀银铜线)构成。螺旋屏蔽的特点在于具有出色的挠性和弯曲寿命,以及 85%-95% 的覆盖率。螺旋屏蔽层还易于端接,在提供低频保护时的效率最高。
如果屏蔽层的每股电线分离开来,螺旋屏蔽的有效性将丧失,这一情况在多次弯曲后可能出现。
螺旋屏蔽在采用聚四氟乙烯缠绕的情况下有 95% 的覆盖率,具有出色的挠性和弯曲寿命。
在较多次数的弯曲后,螺旋屏蔽的电线股呈松开状态。