对医学应用至关重要的高可靠性连接器

2004年4月B版

　　医疗仪器要求极高的可靠性，而一般电子设备很少有如此高的可靠性要求。医疗仪器可用来测量病人的体温、监视血压或者绘制心电图，这些操作都不允许出现任何差错。普通市场上可以买到的连接器不能提供坚实可靠连接所必须的性能，都或多或少存在着一些问题，例如比较高的故障率、丢失关键数据、需要经常维修和昂贵的价格，这些问题都使医疗设备的拥有者感到沮丧。最重要的是当生与死将取决于仪器采集到的数据时，医疗仪器的可靠性对病人而言是生死攸关的。假如连接器不能提供可靠的数据连接，病人有可能需要再次进行昂贵和痛苦的检查，甚至可能发生更糟糕的情况，即根据错误的数据，接受不正确的治疗。

高可靠性连接器

　　在电路中，大多数信号和电源连接器应该尽可能感觉不到。连接器在连接电路时不应该在电路中增加任何电阻、电容、电压、电感等。连接器的表现应该与直接连接的导线一样好或更好。不可靠连接器的接触电阻不稳定，时大时小，看起来象在电路中出现了一个可变电阻，有可能产生错误的读数。

　　连接器应该主要是机械装置，这些装置可以使电路暂时断开，以便进行清洗、杀菌、探查电路的改变或电缆的替换。另外，连接器还可以使电路暂时合上，以便进行充电、下载或电路测试。该机械连接应该是一种“看不见”的电气连接。

　　高可靠性的连接器必须满足应用的需求，包括很长的生命周期、低接触电阻、高额定电流、低插拔力、防震动和防机械力冲击。可靠性可以根据不同的应用场合，用多种方式进行定义。在手机电池连接的场合，这与医疗电子仪器的连接不同，可靠性意味着以相对较高的接触电阻能进行好几百次的插拔连接。如果电源的连接不那么可靠，出现时好时坏，问题还不会太严重，因为许多用户会准备换一部采用最新技术的手机，还有些用户为了省钱，不准备买新的手机，他们愿意忍受电源接触不良所带来的不方便。但是对精密的医疗仪器，例如心脏电击去纤颤器(起博器)而言，高接触电阻或接触不良会造成生命危险。

　　因为这种连接器是用于医疗仪器的，所以需要插拔许多次，要求具有很长的有效使用期，相对于连接器的体积而言，又需要提供很低的接触电阻和(或)很大的电流载荷能力。在需要许多次插拔的场合，低插拔力往往是至关重要的，它能避免由于过大的机械插拔力对仪器设备可能造成的损坏。在有些场合，外部环境存在着强力的振动或机械的冲击，需要连接器能在这一类条件下保持可靠的电气连接。

　　我们可以买到的连接器产品有许多种，其设计方案多种多样，分别针对不同等级的电气连接可靠性能的要求。模压成型的连接器，虽然价格低廉，但只能提供有限数目的接触点，当插拔次数多时或在有振动或机械冲击的环境下叶状簧片常常不能很好地保持紧密的接触，因而造成高接触电阻。不同种类的机械接触设计方案可以减少接触电阻或改进防振动的性能，但付出的代价是高的插拔力或减低连接器的插拔生命周期。

医疗仪器专用高可靠连接器

　　双曲面线篮状连接器，如由 Hypertronics 公司生产的产品(见图1)，提供了医疗仪器设备必需具有的所有高可靠特性。双曲面篮子中的弹性金属丝被固定在插座触点的两端，并被设计成能弹性地伸展。当插针插入双曲面篮子中时，金属丝就紧紧包住了插针。弹性金属丝的伸展特性减少了插拔力，大大延长了连接器的生命周期，经过测试，插拔次数已经超过10万次。沿着篮子的每一条金属丝都有许多接触点，这些点大大减低了接触电阻，增加了电流负载的能力。这些点以及360