Højpræcisionstryksensorer til medicinske apparater | MemsTech

I en neonatal ventilator kan en tryksensor med 2 % total fejl ændre det leverede tidalvolumen med 15 ml pr. vejrtrækning på et 4 kg spædbarn - en variation direkte forbundet med ventilationsinduceret lungeskaderisiko. Det er derfor højnøjagtighed tryksensorer til medicinsk udstyr applikationer er angivet som sikkerhedskritiske komponenter, ikke bekvemmelighedsopgraderinger.

For producenter af medicinsk udstyr, der arbejder med Mems - Wuxi Mems Tech Co., Ltd. (MemsTech), handler sensorvalg aldrig kun om den oprindelige købspris. Det handler om, hvorvidt sensoren holder sin nøjagtighed på tværs af driftstemperaturområdet, overlever renrumssamlingsprocessen og forbliver konsistent på tværs af produktionsbatcher.

Hvad høj nøjagtighed virkelig betyder i medicinsk trykføling

Høj nøjagtighed i en medicinsk tryksensor betyder, at det samlede fejlbånd holder et specificeret vindue på tværs af det kompenserede temperaturområde, ikke kun ulineariteten ved stuetemperatur.

Mange datablade angiver nøjagtighed som en procentdel af fuldskala-spændvidde ved 25 C. Dette tal er nyttigt til bænkarbejde, men ikke nok til en enhed, der skal fungere ved patienttemperatur, under transport og gennem gentagne steriliseringscyklusser. Den anvendelige nøjagtighed er det værste tilfælde fra ulinearitet, hysterese, nul offset, spændviddefejl, termisk drift og langtidsstabilitet.

• Ikke-linearitet og hysterese definerer afvigelsen fra en ideel lineær kurve efter kalibrering.
• Nulforskydning og spændvidde-fejl indstiller den absolutte reference mellem 0 % og 100 % af området.
• Termisk drift beskriver skiftet i nul og spænd over det kompenserede temperaturbånd.
• Langtidsstabilitet måler outputdriften pr. år under kontinuerlig excitation.

For et bredere syn på MEMS sensorteknologi og dens applikationer, læs vores MEMS tryksensor guide .

Kernespecifikationer for højpræcisionstryksensorer i medicinsk udstyrsapplikationer

Fire specifikationer bestemmer, om en MEMS-tryksensor kan bruges i en medicinsk enhed: totalt fejlbånd, langtidsstabilitet, termisk hysterese og mediekompatibilitet.

For infusionspumper, anæstesiapparater og ventilatorer aflæses disse værdier sammen. En sensor med fremragende linearitet, men dårlig termisk hysterese, vil producere forskellige aflæsninger ved starten og slutningen af ​​en terapisession, hvis enheden varmes op under brug.

MCP5XXX-seriens tryksensor til medicinske applikationer MCP5XXX-serien tilbyder en beklædt sensor med analog udgang, kalibreret og temperaturkompenseret, velegnet til respiratoriske og infusionssystemer, hvor termisk hysterese skal minimeres. Se produkt →

MCP5xxx-serien hos MemsTech er en fleksibel platform for medicinske OEM'er, der har brug for en kompakt beklædt sensor med enten analog eller digital udgang, der dækker de fulde krav til nøjagtighed af åndedræts- og infusionssystemer.

Absolut, Måler eller Differential: Valg af trykreference

Trykreferencetypen i et medicinsk udstyr bestemmer, hvilken fysiologisk måling du kan foretage, fordi referencen bliver nulpunktet for dine kliniske data.

Tryksensorer klassificeres efter deres reference: absolut, gauge eller differential. Hver af dem skaber et forskelligt målegrundlag, så valget er ikke udskifteligt.

MemsTech tilbyder alle tre referencetyper, hvor MCPh- og MCPV-serien understøtter absolut-afledte måle- og differentialmålinger til medicinske applikationer. At vælge den korrekte reference er en klinisk beslutning, ikke en hardwarepræference.

Emballage og signaludgang til integration af medicinsk udstyr

Pakken og udgangssignalet fra en tryksensor påvirker direkte dit printkortsamlingsydelse, elektromagnetisk støjmargin og kalibreringsarbejdsgang.

Overflademonterede SOP-pakker er velegnede til højvolumen SMT-samling på små medicinske PCB'er. DIP/SIP-pakker med direkte stik giver lettere socketing under prototypevalidering og feltservice.

• SOP (surface mount) tillader pick-and-place samling og reducerer bordhøjden i håndholdte enheder.
• DIP/SIP (direkte stik) understøtter manuel lodning, stikforbindelser og lavere indledende værktøjsomkostninger i tidlige prøver.

MCP-H10 og MCP-H11 kompakte tryksensorer til medicinsk brug Disse SOP-pakkede sensorer giver analog eller digital udgang med indbygget kompensation, hvilket gør dem ideelle til infusions- og diagnoseudstyr med begrænset plads. Se produkt →

MCPh10- og MCPh11-serien fra MemsTech tilbyder både analoge og digitale signalmuligheder med SOP-emballage, hvilket gør dem nyttige ledsagere til infusions- og diagnostiske systemer, hvor pladsen er begrænset.

Kalibrering, temperaturkompensation og batchkonsistens

Alle medicinske tryksensorer med høj nøjagtighed skal kalibreres individuelt ved nul og fuld skala og derefter temperaturkompenseres over dets driftsområde, før den forlader fabrikken.

Kalibreringsprocessen er det, der konverterer en rå MEMS-matrice til en enhed af medicinsk kvalitet. MemsTech anvender en kontrolleret sekvens under produktionen for at sikre, at hver sensor opfylder specifikationen på databladet.

1. Nul- og spankalibrering mod en sporbar trykstandard ved referencetemperatur.
2. Termisk cyklus gennem det kompenserede temperaturområde for at fange driftdata.
3. Korrektionskoefficienter gemt internt, enten efter lasertrimning eller digital kompensation.
4. Stabilitetsprøveudtagning og partisporbarhedsregistreringer for hvert produktionsbatch.

Kvalificering og indkøb af højpræcisionstryksensorer til producenter af medicinsk udstyr

Før du godkender en tryksensor til et medicinsk udstyr, skal du validere fem områder: nøjagtighed over temperatur, mediekompatibilitet, stabilitet, fremstillingsevne og forsyningskonsistens.

Disse fem kontroller forhindrer en sensor i at blive den begrænsende faktor i en enheds lovmæssige indsendelse eller feltpålidelighedsregistrering.

• Anmod om et datablad med totalt fejlbånd over dit driftstemperaturområde, ikke et 25 C-øjebliksbillede.
• Bekræft, at våde materialer er kompatible med væsken eller gassen og med din steriliseringsmetode.
• Gennemgå langsigtede stabilitetsdata fra mindst 1.000 timers kontinuerlig prøveudtagning.
• Valider pakkens fodspor i forhold til din automatiserede samlingsproces.
• Spørg om batch-sporbare kalibreringsposter, og om hver sensor leveres med sine egne kalibreringsdata.

MCP-H20 og MCP-H21 Dual-Port tryksensorer til medicinske systemer Disse sensorer er designet til lavtryksmåler eller differentialmålinger og leverer høj nøjagtighed og kompakt størrelse til åndedræts- og anæstesiudstyr. Se produkt →

For OEM'er, der kræver en lavtryksmåler eller differentialmåling i åndedræts- og anæstesiudstyr, leverer MCPh20- og MCPh21-serien fra MemsTech høj nøjagtighed i en kompakt pakke.

Ofte stillede spørgsmål

Det er de spørgsmål, som ingeniører og indkøbsteam oftest stiller, når de evaluerer tryksensorer med høj nøjagtighed til medicinsk udstyrsapplikationer.

Hvilken nøjagtighed kan jeg forvente af en MEMS-tryksensor til medicinsk udstyr?

MEMS-tryksensorer af medicinsk kvalitet fra MemsTech fås med en nøjagtighed på op til 0,2 % FSS. Det samlede fejlbånd, ikke kun ikke-linearitet, opretholdes på tværs af det kompenserede temperaturområde og bør matches med din enheds kliniske ydeevnemål.

Hvordan fungerer temperaturkompensation i MEMS tryksensorer?

Under produktionen cykles hver sensor gennem sit driftstemperaturområde. De målte nul- og spanafvigelser bruges til at beregne korrektionskoefficienter, som derefter lagres i intern hukommelse eller anvendes af et signalbehandlingskredsløb, så outputtet forbliver nøjagtigt over hele temperaturområdet.

Hvad er forskellen mellem måle- og differenstryksensorer i medicinsk udstyr?

En målersensor måler trykket i forhold til det omgivende atmosfæriske tryk. En differentialsensor måler forskellen mellem to porte. Åndedrætsudstyr bruger typisk differentialsensorer til flowmåling og gaugesensorer til linjetrykovervågning.

Kan MemsTech understøtte tilpasset kalibrering og emballering til et specialiseret medicinsk design?

Ja. Mems - Wuxi Mems Tech Co., Ltd. understøtter tilpasset kalibrering, emballering og applikationsudvikling til medicinske OEM'er. Den interne facilitet dækker pakning, svejsning, temperaturkompensation og ydeevnekalibrering fra prototype til masseproduktion.