Może ktoś już przerabiał ten temat - urządzenie zasilane z kompa (powiedzmy, że z USB), które ma być urządzeniem medycznym. Musi mieć metalową konstrukcję. Wprawdzie może dałoby się zamknąć je później w plastik, ale po co??
Jak to ugryźć od strony normy EN60601... Do urządzenia dochodzi tylko 5V, w sumie pacjent nie powinien się stykać z częściami metalowymi, więc ogólnie bezpiecznie. Ale normy "zadowolić" trzeba ;)... Urządzenie samo w sobie nic nie zrobi, musi być podłączone do komputera. Ale czy komputer PC jest źródłem napięcia bezpiecznego SELV? To pewnie zależy od zasilacza ;)...
No OK, przyjmijmy, że nie jest... może zrobić to urządzenie w klasie I izolacji ;)... ale czy kabelek USB podłączany do komputera wystarczy jako uziemienie urządzenia, czy nie??
Może mimo wszystko najprościej będzie dać FT232 i zaizolować dwa sygnały (TxD i RxD) oraz zasilanie jakaś przetwornicą??
Może ktoś przerabiał tego typu temat i podpowie jak ten problem najlepiej ugryźć...
Po pierwsze komputer musi mieć zasilacz wg EN60601, jak nie ma (normalne nie mają), to musisz mieć odpowiednią izolację. Konkretnie zaizolować ustrojstwo. Ja mam obudowę plastikową, więc jeden problem odpada. Mam FT232R, za tym sprzegi optyczne na 4kV, zasilanie przez przetwornice z taka sama izolacja. Zamiast FT232 i sprzegow na RSsie mozna dac sprzeg na USB. Sa takowe Motoroli. Uziemienie, o ile potrzebne, musisz podlaczyc bezposrednio do urzadzenia (odpowiednie gniazdo)
OK, a jeśli zasilacz zgodny z EN60601, klasa I, to czy można uznać 5V z USB za bezpieczne i się już niczym innym nie przejmować?? Moim zdaniem tak - traktujemy układ i komputer jako jedno urządzenie, które składa się m.in. z kabla ;)...
Sądzę, że sprzęg na USB będzie dużo droższy, a taki FT232 mi wystarczy ;)... A o co chodzi z tymi odpowiednimi gniazdami?? Chodzi o to, że nie mogę wykorzystać kompa jako uziemienie, tylko muszę wprost połączyć obudowę z uziemieniem instalacji elektrycznej, tak?? A są jakieś konkretne złącza do tego?? Z tego, co wyczytałem, takie połączenie powinno być zrobione "na stałe", czyli pewnie nikt nieuprawniony nie powinien tego odłączać, przez to urządzenie staje się nieprzenośne :(...
Pozdrawiam Konop
PS Te bariery na 4kV to spełniają wymogi pojedynczej czy też podwójnej/wzmocnionej izolacji?? Pytam, bo konkretnych wartości jeszcze nie wyczytałem... Trzeba kupować jakieś specjalne układy zgodne z EN60601, czy dowolne, które spełniają wymagania??
Tak, to jest jedno urzadzenie, ale musisz je kompletnie przetestowac.
Mam probki tych sprzegow, ale jeszcze nie probowalem. Kosztuja cos kolo 5EUR za sztuke/1000, porownywalne do FT232 + sprzegi. Ale osobiscie tez wole klasyke :-). Polaczenie z uziemieniem moze byc rozlaczalne, ale tylko tam pracowac, gdzie jest gniazdo uziemienia (zoltozielone)
Musi miec zwiekszona izolacje. Normalne sa na 2.5kV. Dodatkowo musisz uwazac na pojemnosci miedzy siecia, a reszta urzadzenia. Na tym wykladaja sie wszystkie normalne zasilacze PCtow. O ile mnie skleroza nie myli, to ma byc nie wiecej, niz 1.5pF. To samo miedzy kazda faza i masa.
My idziemy inna droga: urzadzenie ma byc podlaczalne do dowolnego komputera (na ogol laptop), dlatego przelozylem izolacje na strone za konwerterem. USB jest po "goracej stronie", cala reszta jest izolowana. Ale moj dingens jest tez podlaczony galwanicznie do pacjenta, wiec i tak wiekszy problem.
No tak, ale testy to drugi etap, najpierw konstrukcja musi być OK. Urządzenie z pojedynczą izolacją bez uziemienia też mogą przejść pomiary, choć nie będą zgodne z normą...
Ale gdzie ma być to gniazdo? Na urządzeniu, w pomieszczeniu??
No wiec ten problem rozwiązałoby zakupienie zasilacza EN 60601... wiadomo, przetestować trzeba całość, ale jeśli to będzie jedyny punkt podłączenia do sieci, to jego parametry nie powinny zależeć od urządzenia podłączonego pod USB ;)...
Szczerze mówiąc, to nie wiem czy aż tak bardzo się to różni ;)... W kwestia świadomości i odpowiedzialności na pewno.. ale według normy?? Do jakiś szczególnych różnic jeszcze nie dotarłem ;)... u Ciebie elektroda dotyka ciała pacjenta. U mnie obudowa może dotykać ciała pacjenta (choć na 99% tak się nie stanie ;P)... . Co do "dowolnego komputera"... jak to z tym jest?? Sam pisałeś, że trzeba kompletne urządzenie przetestować... To jak Wy testujecie Wasze bez komputera?? Nie wiem, jak u Was jest z zasilaniem (macie zewnętrzny zasilacz, czy z USB bierzecie prąd?). Ale normalnie każą testować z docelowym zasilaczem :/... nie można potem sprzedawać z innym zasilaczem :(... u mnie komputer będzie zasilał całość, to jak mógłbym testować to osobno?? Chyba,że Wasze urządzenie ogólnie rzecz biorąc może pracować bez PCta, to co innego ;)...
W pomieszczeniu musi być niezależne gniazdo zerowania ochronnego, wtedy możesz podłączyć odpowiednim przewodem z obudową. Czyli gniazda z obu stron.
Oczywiście, jak masz zasilacz wg EN60601 to masz ustrojstwo "bezpieczne", bo żadne z napięć po stronie pacjenta nie przekracza 42V. Ale uwaga: reszta podłączona do tego komputera nie może mieć kontaktu z brzydkim światem zewnętrznym. Znaczy monitor też musi być wg EN60601. Może okazać się łatwiejsze w sensie normy pociągnięcie zasilania monitora z kompa.
U nas urządzenie zasilane jest przez USB przez izolowaną przetwornicę
5V -> +- 12V. Mamy na wszelki wypadek możliwość załączania przetwornicy po nagocjacji (przez bit bang FT232R), ale chwilowo jest przełączona jumperem na stałe. Chodzi o to, że urządzenie pobiera z USB 200mA na dzień dobry (400mA max) i przekracza specyfikacje USB, ale komputer, na którym testujemy olewa to serdecznie. W wersji finalnej urządzenie będzie załączane przez komputer dopiero po negocjacji.
Testy izolacji itp robimy bez komputera. Do testów normalnych bierzemy dowolny komputer, ale mierzone jest wyłącznie nasze ustrojstwo.
Nie widziałem po prostu takich "dedykowanych" gniazd, stąd moje pytania ;)...
O masakra :/... monitor według EN60601... co by było, gdybyśmy drukarkę potrzebowali?? :P...
Do włączania nie wystarczy wyjście POWER_ENABLE dostępne na magistrali CBUS?? :)...
Hmmm... trochę nie rozumiem jak na przykład mierzy się emisję samego ustrojstwa ;P... A poza tym - mógłbyś podać gdzie szukać przetwornic izolujących. Pisałeś wcześniej, że macie takie na 4kV, a ja takich nie znalazłem w "normalnych" sklepach elektronicznych :/... jak byś mógł podzielić się też czym izolujecie sygnały, to byłoby super!! ADuM1201 chyba nie styknie :P... ale spoko, rozumiem, że to Twoja praca (nie robisz tego dla hobby) i nie musisz się chcieć dzielić tego typu informacjami - jak coś, to nie będę mieć pretensji :)...
to masz problem. Lepiej zrobić izolację ustrojstwa i mieć spokój. Muszę jeszcze sprawdzić w innym urządzeniu (nie moim), które jest w obudowie metalowej. O ile się nie mylę, są tam różne masy, połączone ze sobą opornikiem 10MOhm/4kV. Aha, jest jeszcze inne rozwiązanie, które zrobiliśmy w maszynce podobnej do twojej. Znaczy komputer z wbudowanymi kartami PCI i hełmem podłączonym do tego komputera. Nawiasem mówiąc można toto zobaczyć w History Channel w jakimś trailerze. Rosyjski kosmonauta z naszym ustrojstwem na głowie. A rozwiązanie jest proste: piszesz w instrukcji obsługi, że wszelkie urządzenia, które są podłączane do twojego aparatu muszą być przez ciebie dopuszczone do tego celu, a wszystko inne jest zabronione. Odpowiedzialność przerzucasz na użytkownika ;-).
Wyystarczyłby, ale Zleceniodawca (z dużej litery bo duży ;-)) chce, by ustrojstwo było zdalnie kompletnie wyłączalne, więc zrobiliśmy to tak ;-)
Po prostu jest podłączone napięcie 2.5kV między wejścia elektrod, a "gorącą stronę", czyli kabelek USB. Dlatego mamy obudowę plastikową, choć w środku dużo analogowej techniki. Są też badania niszczące: do wejść elektrod są podawane impulsy WN. Urządzenie może się rozkraczyć, ale nie ma prawa pojawić się napięcie na elektrodach, o ile impedancja wyjściowa (w tym przypadku) jest niska. Prąd przez pacjenta, o ile mnie skleroza nie myli, nie może przekroczyć 100 mikroA.
Co do tajemnic, to tutaj nie za dużo. To, że nasze ustrojstwo działa nieekranowane, z CMRR > 120dB i nie przeszkadza mu >>100V różnicy potencjałów między elektrodami a masą to tak ;-). A nawet działa, jak masa nie jest podłączona do pacjenta, czyli tylko na wejściach różnicowych.
Przetwornice są największym problemem. Kupujemy w Traco bezpośrednio. Mają dość średni wybór, ale sprzedają też na sztuki, więc jest dobrze ;-). Wleź na stronę
formatting link
i poszukaj serii THI 2M, THB3, THP3 i THB6. My stosujemy THB 3, bo pracuje od 4.5V, a USB ma czasem trochę mniej niż ustawa przewiduje. Aha, uważaj na start przetwornicy. Jak masz za miękkie napięcie, to przetwornica nie zaskoczy dobrze i ciągnie ile wlezie. Myśmy dali kondensator 1000 mikro na wyjściu USB coby przechwycić impuls prądowy (ok. 3A przez kilka ms), inaczej host USB potrafi wyłączyć zasilanie.
Izolację sygnałów mamy po stronie RS232 sprzęgami optycznymi na 4kV. Tego na szczęście jest jeszcze trochę. Najpierw chciałem dać ADUM4160 jako izolację bezpośrednio na USB, ale w sumie nie ma to sensu, dlatego cały układ wejściowy (FT232R, przetwornica, załączanie przetwornicy "nogą" FT232R) jest po stronie "gorącej", a izolacja optyczna jest na wyjściu RS FT232R dwoma sprzęgami optycznymi (typu nie pamiętam, musiałbym grzebać w kompie kolegi). Reszta ustrojstwa: część cyfrowa na
3.3V (2 procesory serii MSP430) i analogowa (+- 12V) jest połączona z masą pacjenta.
nie mam w robocie aparatu, zrobiłbym zdjęcie. Ale to ło jest do obejrzenia. Do gniazd pasują wtyki bananowe, oraz specjalne wtyki fi chyba 10mm, z dziurą na bolec.
formatting link
Tutaj jest adapter do gniazda SchuKo, ale toto chyba niezgodne z EN60101:
formatting link
Jak się nie chce (albo nie może) nic izolacyjnego zrobić, to pozostaje transformator izolacyjny odpowiedniej mocy.
Czy mógłbyś rozwinąć ten "brak sensu"? Właśnie przymierzam się podobnego problemu i rozważam ten układ. Tylko ja nie mogę wykorzystać izolacji na RS, bo USB wchodzi prosto w procesor...
Hmmm, no fajnie, to służy do ekwipotencjalizacji :)... tylko pytanie, czy wszędzie można toto stosować?? Na SEPie chyba mówili, że nie ;)... jak to jest, wszystkie szpitale to mają, czy co?? :)... z tego co wiem, takie gniazda to rzadkość... Kurcze, nie bardzo wiem co z tym fantem zrobić :(... izolować trochę bez sensu (drogo), zamknąć wszystko w plastikowej obudowie i dopiero potem w metalowej się nie da (metalowe elementy, podłączone do elektroniki, których nie można odizolować od obudowy)... Wystarczy zrobić jeden jedyny kabel uziemiający, a tyle z tym problemów :(...
Trochę się głupio wyraziłem. U mnie nie miało to sensu, bo i tak musiałem zastosować USB<->RS232 oraz zdalne sterowanie przetwornicy przez USB. Z tego wynikło, że prościej będzie pozostawić FT232 po stronie gorącej i izolować RSa. ADUM4160 nawet mam i już wypróbowałem. Chodzi bez problemu no i ma porządną izolację we/wy.
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.