KP2021 高周波電気外科分析機とネットワーク分析機の利用方法
2025-09-08
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概要
非侵襲的な高周波（RF）皮膚引き締め技術であるサーマクールは、医療美容分野で広く使用されています。動作周波数が1MHz～5MHzに増加するにつれて、試験では表皮効果、近接効果、寄生パラメータなどの課題に直面します。GB 9706.202-2021規格に基づき、この記事では、KP2021高周波電気外科アナライザとベクトルネットワークアナライザ（VNA）の電力測定、インピーダンス分析、性能検証における統合的な応用について探求します。最適化された戦略を通じて、これらのツールはサーマクールデバイスの安全性と有効性を保証します。
キーワード: サーマクール; KP2021高周波電気外科アナライザ; ネットワークアナライザ; 高周波試験;
IEC 60601-2-2規格; 表皮効果; 寄生パラメータ
はじめに
サーマクールは、深部のコラーゲン層を加熱して再生を促進し、皮膚の引き締めとアンチエイジング効果を実現する非侵襲的なRF皮膚引き締め技術です。医療美容デバイスとして、そのRF出力の安定性、安全性、および性能の一貫性が重要です。IEC 60601-2-2およびその中国版であるGB 9706.202-2021によると、RF医療機器は、臨床の安全性と有効性を確保するために、出力電力、漏れ電流、およびインピーダンス整合の試験が必要です。
高周波電気外科デバイスは、高密度、高周波電流を利用して局所的な熱効果を生み出し、組織を切断および凝固のために蒸発または破壊します。これらのデバイスは、通常200kHz～5MHzの範囲で動作し、開放手術（例：一般外科、婦人科）および内視鏡手術（例：腹腔鏡検査、胃鏡検査）で広く使用されています。従来の電気外科ユニットは、有意な切断と止血のために400kHz～650kHz（例：512kHz）で動作しますが、高周波デバイス（1MHz～5MHz）は、熱損傷を軽減しながら、より細かい切断と凝固を可能にし、美容整形外科および皮膚科に適しています。低温RFナイフや美容RFシステムなどの高周波デバイスが登場するにつれて、試験の課題は深刻化しています。GB 9706.202-2021規格、特に条項201.5.4は、測定器と試験抵抗器に厳しい要件を課しており、従来の方式では不十分です。
KP2021高周波電気外科アナライザとベクトルネットワークアナライザ（VNA）は、サーマクールの試験において重要な役割を果たします。この記事では、品質管理、製造検証、およびメンテナンスにおけるその応用を検証し、高周波試験の課題を分析し、革新的なソリューションを提案します。
KP2021高周波電気外科アナライザの概要と機能
KINGPO Technologyが開発したKP2021は、高周波電気外科ユニット（ESU）用の精密試験器です。その主な機能は次のとおりです。
広い測定範囲: 電力（0-500W、±3%または±1W）、電圧（0-400V RMS、±2%または±2V）、電流（2mA-5000mA、±1%）、高周波漏れ電流（2mA-5000mA、±1%）、負荷インピーダンス（0-6400Ω、±1%）。
周波数範囲: 50kHz～200MHz、連続、パルス、および刺激モードをサポート。
多様な試験モード: RF電力測定（モノポーラ/バイポーラ）、電力負荷曲線試験、漏れ電流測定、およびREM/ARM/CQM（リターン電極モニタリング）試験。
自動化と互換性: 自動試験をサポートし、Valleylab、Conmed、Erbeなどのブランドと互換性があり、LIMS/MESシステムと統合されています。
IEC 60601-2-2に準拠したKP2021は、R&D、生産品質管理、および病院設備のメンテナンスに最適です。
ネットワークアナライザの概要と機能
ベクトルネットワークアナライザ（VNA）は、Sパラメータ（散乱パラメータ、反射係数S11および伝送係数S21を含む）などのRFネットワークパラメータを測定します。医療用RFデバイス試験におけるその応用には、以下が含まれます。
インピーダンス整合: RFエネルギー伝送効率を評価し、反射損失を削減して、さまざまな皮膚インピーダンス下での安定した出力を確保します。
周波数応答分析: 広い帯域（10kHz～20MHz）にわたる振幅と位相応答を測定し、寄生パラメータからの歪みを特定します。
インピーダンススペクトル測定: スミスチャート分析を通じて抵抗、リアクタンス、および位相角を定量化し、GB 9706.202-2021への準拠を確保します。
互換性: 最新のVNA（例：Keysight、Anritsu）は、0.1dBの精度で最大70GHzの周波数をカバーし、RF医療デバイスの研究開発と検証に適しています。
これらの機能により、VNAはサーマクールのRFチェーンを分析するのに理想的であり、従来の電力計を補完します。
高周波試験における標準要件と技術的課題
GB 9706.202-2021規格の概要
GB 9706.202-2021の条項201.5.4は、高周波電流を測定する機器が、10kHzからデバイスの基本周波数の5倍までの範囲で、少なくとも5%の真の実効値（RMS）精度を提供することを義務付けています。試験抵抗器は、試験消費電力の少なくとも50%の定格電力を持つ必要があり、抵抗成分の精度は3%以内、インピーダンス位相角は同じ周波数範囲で8.5°を超えないようにする必要があります。
これらの要件は、従来の500kHz電気外科ユニットでは管理可能ですが、4MHzを超えるサーマクールデバイスは、抵抗器のインピーダンス特性が電力測定と性能評価の精度に直接影響するため、重大な課題に直面しています。
高周波における抵抗器の主な特性
表皮効果
表皮効果により、高周波電流が導体の表面に集中し、有効導電面積が減少し、抵抗器の実際の抵抗がDCまたは低周波の値と比較して増加します。これにより、10%を超える電力計算誤差が発生する可能性があります。
近接効果
近接効果は、密接に配置された導体で表皮効果と同時に発生し、磁場相互作用により不均一な電流分布を悪化させます。サーマクールのRFプローブと負荷設計では、これにより損失と熱的不安定性が増加します。
寄生パラメータ
高周波では、抵抗器は無視できない寄生インダクタンス（L）と静電容量（C）を示し、複合インピーダンスZ = R + jX（X = XL - XC）を形成します。寄生インダクタンスはリアクタンスXL = 2πfLを生成し、周波数とともに増加し、寄生静電容量はリアクタンスXC = 1/(2πfC)を生成し、周波数とともに減少します。これにより、0°からの位相角偏差が発生し、8.5°を超える可能性があり、規格に違反し、不安定な出力または過熱のリスクがあります。
反応性パラメータ
誘導性（XL）および容量性（XC）リアクタンスによって駆動される反応性パラメータは、インピーダンスZ = R + jXに寄与します。XLとXCが不均衡または過剰である場合、位相角が大幅に逸脱し、力率とエネルギー伝送効率が低下します。
非誘導抵抗器の限界
薄膜、厚膜、またはカーボン膜構造を使用して寄生インダクタンスを最小限に抑えるように設計された非誘導抵抗器は、4MHz以上でも課題に直面しています。
残留寄生インダクタンス: わずかなインダクタンスでも、高周波では大きなリアクタンスが発生します。
寄生静電容量: 容量性リアクタンスが減少し、共振が発生し、純粋な抵抗から逸脱します。
広帯域安定性: 10kHz～20MHzで位相角≤8.5°および抵抗精度±3%を維持することは困難です。
高電力消費: 薄膜構造は熱放散が低く、電力処理を制限するか、複雑な設計が必要になります。
サーマクール試験におけるKP2021とVNAの統合的な応用
試験ワークフロー設計
準備: KP2021をサーマクールデバイスに接続し、負荷インピーダンス（例：皮膚をシミュレートするために200Ω）を設定します。VNAをRFチェーンに統合し、ケーブルの寄生パラメータを排除するために校正します。
電力と漏れ試験: KP2021は、出力電力、電圧/電流RMS、および漏れ電流を測定し、GB規格への準拠を確保し、REM機能を監視します。
インピーダンスと位相角分析: VNAは周波数帯域をスキャンし、Sパラメータを測定し、位相角を計算します。8.5°を超える場合は、整合ネットワークまたは抵抗器構造を調整します。
高周波効果補償: KP2021のパルスモード試験は、VNAの時間領域反射測定（TDR）と組み合わせて、信号歪みを特定し、デジタルアルゴリズムで誤差を補償します。
検証とレポート: データを自動化されたシステムに統合し、電力負荷曲線とインピーダンススペクトルを備えたGB 9706.202-2021準拠のレポートを生成します。
KP2021は、皮膚インピーダンス（50～500Ω）をシミュレートして、皮膚/近接効果を定量化し、読み取り値を修正します。VNAのS11測定は、寄生パラメータを計算し、力率が1に近くなるようにします。
革新的なソリューション
抵抗器材料と構造の最適化
低インダクタンス設計: 薄膜、厚膜、またはカーボン膜抵抗器を使用し、巻線構造を避けます。
低寄生静電容量: パッケージングとピン設計を最適化して、接触面積を最小限に抑えます。
広帯域インピーダンス整合: 並列の低値抵抗器を使用して、寄生効果を低減し、位相角の安定性を維持します。
高精度高周波機器
真の実効値（RMS）測定: KP2021とVNAは、30kHz～20MHzの非正弦波形測定をサポートしています。
広帯域センサー: 低損失、高直線性プローブを選択し、寄生パラメータを制御します。
校正と検証
精度を確保するために、認定された高周波源を使用してシステムを定期的に校正します。
試験環境と接続の最適化
短いリード線と同軸接続: 高周波同軸ケーブルを使用して、損失と寄生パラメータを最小限に抑えます。
シールドと接地: 電磁シールドと適切な接地を実装して、干渉を低減します。
インピーダンス整合ネットワーク: エネルギー伝送効率を最大化するネットワークを設計します。
革新的な試験方法
デジタル信号処理: フーリエ変換を適用して、寄生歪みを分析および修正します。
機械学習: 高周波動作をモデル化および予測し、試験パラメータを自動調整します。
仮想計測: ハードウェアとソフトウェアを組み合わせて、リアルタイムモニタリングとデータ修正を行います。
ケーススタディ
4MHzサーマクールシステムの試験では、最初の結果として5%の電力偏差と10°の位相角が示されました。KP2021は過剰な漏れ電流を特定し、VNAは0.1μHの寄生インダクタンスを検出しました。低インダクタンス抵抗器に交換し、整合ネットワークを最適化した後、位相角は5°に低下し、電力精度は±2%に達し、規格を満たしました。
結論
GB 9706.202-2021規格は、高周波環境における従来の試験の限界を強調しています。KP2021とVNAの統合的な使用は、表皮効果や寄生パラメータなどの課題に対処し、サーマクールデバイスが安全性と有効性の基準を満たすことを保証します。機械学習と仮想計測を組み込んだ将来の進歩は、高周波医療機器の試験能力をさらに向上させるでしょう。
https://www.batterytestingmachine.com/videos-51744861-kp2021-electrosurgical-unit-analyzer.html
もっと眺め
KINGPOは、2025年の第92回中国国際医療機器（秋）博覧会でお会いしましょう。
2025-08-28
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カントンフェアコンプレックス＆キングポテクノロジー展
カントンフェアコンプレックスについて
中国輸入輸出輸出フェアコンプレックス（カントンフェアコンプレックスとも呼ばれます）は、広州のハイジュ地区のパズー島にあります。総建設エリアが162万平方メートルを超え、屋内展示スペース504,000平方メートルと116,000平方メートルの屋外展示スペースを含む620,000平方メートルの展示面積があるこのカントンフェアコンプレックスは、世界最大のコンベンションと展示コンプレックスです。複合施設は、パビリオンA、B、C、およびD、カントンフェアホール、カントンフェアビルズタワーA（ウェスティンカントンフェアホテル）とBで構成されています。この複合体は、人道的な原則、グリーンエコロジー、ハイテクノロジー、インテリジェントなテクノロジーをシームレスに統合し、まばゆいばかりの真珠のように世界に輝いています。全国レベルの展示プラットフォームとして、カントンフェアコンプレックスは、「中国の第1展」として知られる中国輸入輸出フェア（カントンフェア）の会場であるだけでなく、ブランド展や多様なイベントのプレミアムプラットフォーム、およびハイエンド国際および国内会議のプレミア会場としても機能します。住所：No。382、Yuejiang Middle Road、Haizhu地区、広州
交通ガイド
地下鉄の輸送
メトロライン8をカントンフェアコンプレックスに持ち込むことができます。 Xingangdong駅の出口Aは、カントンフェアコンプレックスエリアに通じています。A。パズー駅のAとBの出口は、パズー駅を出て、西300メートルのパズー駅の出口です。
空港ノース駅/サウス駅----- Xingang East Station/Pazhou Station
ライン1（北延長）空港ノースステーション（ターミナル2）/空港サウスステーション（ターミナル1） - ティユーティロードステーション（3行目への移動） - ケクン駅（8行目への移動） - Xingangdong駅（カントンフェアコンプレックスエリアA）/パズー駅（カントンフェアコンプレックスエリアBおよびC）
駅からカントンフェアコンプレックスまで
広州駅からメトロライン2（広州南駅に向かって）に乗って、長男駅まで、8行目（ワンシェンヴァイ駅に向かって）に移動し、Xingangdong駅（エリアA）またはパズー駅（エリアBまたはC）を出ます。広州東部鉄道駅から：メトロライン3（パニュースクエア駅）に進み、ケクン駅まで、8行目（ワンシェンウェイ駅に向かって）に移動し、Xingangdong駅（エリアA）またはパズー駅（エリアBまたはC）を出ます。広州南部駅から：メトロライン2（jiahewanggang駅に向かって）に乗って、長男駅まで、8行目（ワンシェンウェイ駅に向かって）に移動し、Xingangdongロード駅（展示ホールエリアA用）またはパズー駅（展示ホールエリアBおよびC用）で降ります。タクシーは、広州の公共交通機関の重要な部分です。それらは便利で速く、単に手を振るだけで立ち寄り、運賃は計算されます。注：タクシーは、展示ホールエリアAのZhanchangzhong Roadにあるタクシーレーンの乗客のみを拾って降ろし、展示ホールエリアCの東側にあるピックアップポイントは、他の場所ではピックアップとドロップオフは許可されていません。運転の方向については、カントンフェアコンプレックスに移動するだけです。
カントンフェアコンプレックスエリアA、No。380、Yuejiang Middle Road、Haizhu地区、広州市、広州市
Kingpoテクノロジーの展示とサービス
キングポDongguan Kingpo Machinery Technology Co.、Ltd。は、医療機器の研究開発と製造を専門とする企業としてのテクノロジー展示とサービスを展示し、顧客に高品質の製品とサービスを提供することに取り組んできました。この展示会では、以下を含むがこれらに限定されない最新の医療機器製品と技術を紹介します。
国内で開発されたIEC60601：電極ユニットアナライザー、中性電極温度上昇テスター、インピーダンステスターなど。
国内で開発されたYY1712ソリューション：外科ロボット検査ソリューション
さまざまな除細動器パルスジェネレーター
EEG信号シミュレーター
ISO80369/YY0916全範囲のソリューション
IVD（IEC61010.GB42125シリーズ標準）テストソリューション
電気刺激品質分析システム
信頼性ソリューション
スマートマニュファクチャリングソリューション：医療機器の製造業者が生産効率を改善するのを支援するために、効率的でインテリジェントな生産ソリューションを提供します。
専門サービス：当社の専門家チームは、現場であなたの質問に答え、専門の技術サポートとコンサルティングサービスを提供します。
ブースをスムーズに確認できるようにするために、登録ポータルを特別に提供しました。以下のQRコードをスキャンして登録することにより、現場のラインをスキップする特権を享受し、製品とサービスについてより効率的に学ぶことができます。
医療機器業界の将来について話し合うために、CMEFでお会いできることを楽しみにしています。 Dongguan Jingbang Machinery Technology Co.、Ltd。は、技術革新とサービスの卓越性に引き続き取り組んでおり、より良い未来を築くためにあなたと協力しています。ブース番号を覚えておいてください：19.2G22。広州であなたを待っています！お会いできるのを楽しみにしています！
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除細動保護テストは正しく行われていますか？
2025-08-25
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防震検査は正しく行われているか?
多くの医療機器の基本的安全性と性能要件である防震装置の保護は,共通モード,差分モード,エネルギー削減試験この要件自体は,GB 9706シリーズおよび他の業界標準の古いバージョンで既に存在しているため,多くの人に馴染みがある可能性があります.この規格では,参照のために回路図も提供されています.しかし,この方法では,標準の脱震器回路の問題について懸念を表明しましたこの細心の注意を払った人は電路をシミュレートしました
信号源の接続が標準に準拠している場合は,図1に示されているようにする必要があります. しかし,出力は20Vに近いので,ECGモニターは早く飽和します.標準で要求されている5mVも達成できません信号源が標準に従って5mVである場合は,接続方法は下図のようにする必要があります.
明らかに,GB 9706.227-2021の回路は問題です. IEC 60601-2-27:2011版のGB 9706.227-2021を見てみましょう. 回路は以下の通りです (この回路にも独自の問題がありますが).
しかし,GB 9706.227-2021 と IEC 60601-2-27:2011 はなぜ異なるのでしょうか.問題はIEC 60601-2-27:2011+C1にあります.2011この改定により,フランス語版の共通モード試験回路は,次のように置き換える必要がある.
この結果,英語とフランス語のバージョンで異なる共通モードデフィブリレーションテスト回路が生じる.国内変換機は最新の改訂を使用している可能性があります.実際には,両方の回路にはいくつかの問題があります.IEC 60601-2-27を振り返るこの回路は次のとおりです
このバージョンと2011年のバージョンにはまだ多くの違いがありますが,以前の国内GB 9706.25-2005と一致しています.
GB9706.26-2005には共通モードテストの要件がないので,直接GB9706.226-2021を見てみましょう.
これは,IEC 60601-2-27の改訂版に似ているが,特に消震後信号源をロードする際に,いくつかの問題がある.IEC 80601-2-26の最新バージョンを見てみましょう:2019. これはより明確です. R1 (100Ω) と R2 (50Ω) はデフィブリレーション中に使用されます. デフィブリレーション後,信号源に切り替えてR4 (100Ω) と R2 (50Ω) を使用します.
IEC 80601-2-86の ECG標準を見てみましょう IECは過去の間違いを認識し 共同モードテスト回路を更新しました基本的にはIEC 80601-2-26に合致している:2019R3の抵抗値が違う: 1つのケースでは470kΩ,もう1つのケースでは390kΩ.
現在標準の常動性消震回路に 何か問題があるのは ほぼ確実です なぜ誰も気づいていないのでしょう?標準には消震テスト用の回路図が含まれていますが業界で最も一般的に使用されている装置は,ドイツのゼウスと米国のコンプライアンス・ウェスト・メガパルスです.これらの装置の内部回路は ほとんど研究されていませんさらに,普通モード脱震のテストでは,信号幅は,脱震の前に標準の要件を満たすために調整されます.その後,脱震が実行されます.そして信号源が再開され 振幅の変化を 消震前と後に比較しますしたがって,試験が完了する限り,内部回路の詳細にほとんど注意を払わない.
この問題を発見した今,この2つのデバイスの内部回路の詳細を調べましょう. まず,ゼウスによって提供された内部回路図を見てみましょう.100Ω抵抗が共有されているR4 は 50Ω から 400Ω の間で切り替え,信号源は 470kΩ の抵抗のみを使用する.さらに,出力回路コネクタの設計により,信号源をロードするために,消震前と後にコネクタを切り替える必要があります.したがって,EEG検査は重大な問題をもたらすべきではないし,今後もそうである可能性が高い.これは重要な問題ではないと思います. しかし,この問題について,信号幅を調整できる限り).
最新のZeus V1とV2回路図では,抵抗が 390kΩ に変化し,R7とR8 が加わっています.これは,EEGとECGの両方の要件を満たすために意図されている可能性が高い.
コンプライアンス・ウェストの メガパルスには 様々なモデルがありますD5-P 2011V2 が最新のおよび将来のECG規格に明確に準拠し,正確な接続スキームを提供している場合 (R4が分離されていない場合でも)しかし,EEGにはあまり適していません.
D5-P回路を見ると EEGと以前のECG基準を満たしていますが ECGではありません
最新のD8-PF信号は 最新のEEGとECG基準を明確に考慮しています
厳格にデフィブリレーターテストを 実行したいなら内部回路が正しい標準要件を満たしているかどうかを確認するために,デフィブリレーター試験装置のモデルとマニュアルを確認する必要があります.厳密に言えば,基準の変化は試験結果にほとんど影響しないが,過度に挑む教師に出くわす場合は,依然として懸念される.
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外科ロボットの位置位置測定精度試験システム - YY/T 1712-2021 規格に準拠するプロテストソリューション
2025-08-19
キングポ・テクノロジー・デベロップメント・リミテッドは 位置付け精度と制御性能のための プロフェッショナルで包括的な精度テストシステムを 立ち上げました外科ロボットの基本性能指標 (RA)このシステムは,国家製薬業界標準YY/T 1712-2021に厳格に準拠して設計されており,以下の2つのコアテストソリューションを提供しています.ナビゲーション導航位置測定精度試験とマスター・スレーブ制御性能試験厳格な臨床安全性および信頼性の要件を満たすことを保証します.
システム ハードウェアソリューション
1基本テストソリューションの概要1) ナビゲーションガイドの下でRA機器の精度試験ソリューション目的:光学ナビゲーションシステムによって導かれる 外科ロボットの 静的・動的位置位置位置の精度を評価する
基本指標:位置の精度と位置の繰り返し性
2) マスター・スレーブ制御 RA 装置の精度検出ソリューション目的:マスターマニピレーター (医師側) とスレーブロボットアーム (手術側) の動き追跡性能と遅延を評価する.基本指標:マスター・スレーブ制御の遅延時間
システム図図
2. ナビゲーションガイド位置位置位置精度検出スキームの詳細な説明
このソリューションでは 高精度レーザーインターフェロメーターを 核心測定装置として使用し ロボット腕端の空間位置をリアルタイムで正確に追跡できます
1) システムハードウェアのコアコンポーネント:レーザー干渉計:
名前
パラメータ
ブランドとモデル
CHOTEST GTS3300 試聴する
空間測定精度
15μm+6μm/m
干渉範囲の精度
0.5μm/m
絶対的な範囲精度
10μm (全範囲)
測定半径
30メートル
ダイナミック速度
3m/s,出力1000ポイント/s
ターゲット認識
ターゲットボール直径は,0.5~1.5インチをサポートします
作業環境の温度
温度 0~40°C 相対湿度 35~80%
保護レベル
IP54 防塵・防水 産業用フィールド用
サイズ
トラッキングヘッドの寸法: 220×280×495mm,重量: 21.0kg
レーザー追跡標的 (SMR):
名前
パラメータ
ターゲットボールモデル
ES0509 AG
ボールの直径
0.5インチ
中心精度
12.7um
反射鏡の材料
アルミ/Gガラス
追跡距離
≥40
名前
パラメータ
ターゲットボールモデル
ES1509 AG
ボールの直径
1.5インチ
中心精度
12.7um
反射鏡の材料
アルミ/Gガラス
追跡距離
≥50
ロボットアーム端アダプター,制御ソフトウェア,データ分析プラットフォームの位置設定
(2) 主要な試験項目と方法 (YY/T 1712-2021 5.3 に基づく)位置精度検出:
(1) ターゲット (SMR) を位置付けロボット腕の端にしっかりと固定する.(2) ロボットアームを制御し,端の校正指の測定点は有効な作業領域内にあります.(3) 測定スペースとして作業スペース内の 300 mm の横の長さの立方体を定義し,選択します.(4) 制御ソフトウェアを使用して,校正指の測定点を事前に設定された経路に沿って動かす (点Aから開始し,B-Hに沿って移動し,中間点Jを順番に移動します).(5) レーザーインターフェロメーターは,各点の実際の空間座標をリアルタイムで測定し記録します.(6) 各測定点から開始点Aまでの実際の距離と,空間位置精度を評価するための理論値の差を計算する.
位置重複性の検出:
(7) 上記のように標的を設置して装置を起動します.(8) ロボットアームの端を制御して,実際の作業スペースの任意の2つのポイント,M点とN点に到達します.(9) レーザー干渉計は,M0 (Xm0, Ym0, Zm0),N0 (Xn0, Yn0, Zn0) の初期位置座標を正確に測定し記録する.(10) 自動モードでは,制御装置はレーザーターゲット測定点をM点に戻し,位置M1 (Xm1, Ym1, Zm1) を記録します.(11) 装置を操作し続けて測定点をN点に移動し,位置N1 (Xn1, Yn1, Zn1) を記録します.(12) ステップ4〜5を複数回 (通常は5回) 繰り返して,座標配列Mi(Xmi, Ymi, Zmi) とNi(Xni, Yni, Zni) (i =1,2,3,45 とする.(13) M点とN点の複数回帰位置の分散 (標準偏差または最大偏差) を計算し,位置の繰り返し性を評価する.
3マスター・スレーブ制御性能テストソリューションの詳細な説明このソリューションは,手術ロボットのマスター・スレーブ操作のリアルタイムと同期性能を評価することに焦点を当てています.1) システムハードウェアのコアコンポーネント:マスター・スレーブ信号取得と解析機線形運動生成装置,固い接続棒,高精度移動センサー (マスター端ハンドルとスレーブ端参照点の移動を監視する).
(2) 主要な試験項目と方法 (YY/T 1712-2021 5.6 に基づいて):マスター・スレーブ制御の遅延時間テスト(1) 試験設定: マスターハンドルと線形運動発生器を固いリンクで接続する. マスターハンドルとスレーブアームの基準点に高精度の移動センサーを設置する.(2) モーションプロトコル: マスター・スレーブマッピング比を1に設定します.1.(3) マスターエンド参照点運動要件:200ミリ秒以内に 80%まで加速する距離を一定速度で走る200ミリ秒以内に停止する(4) データ収集:マスターとスレーブの移動センサーの移動時間の曲線を高精度で高密度で同期的に記録するためにマスター・スレーブの信号取得分析機を使用する.(5) 遅延計算: Analyze the displacement-time curve and calculate the time difference from when the master starts moving to when the slave starts responding (motion delay) and from when the master stops moving to when the slave stops responding (stop delay).(6) 繰り返し性: 装置のX/Y/Z軸は3回独立して試験され,最終結果は平均される.
4製品の中心的利点と価値権限による遵守:試験は,YY/T 1712-2021"ロボット技術を用いた補助外科機器と補助外科システム"規格の要件に厳格に準拠して行われます.高精度測定:中核は,信頼性の高い測定結果を確保するために,Zhongtu GTS3300レーザー干渉計 (空間精度15μm+6μm/m) と超高精度標的球 (中心精度12.7μm) を採用している.プロのソリューションのカバー:手術ロボットの最も重要な2つの基本的な性能テストニーズに対する1つだけのソリューション: ナビゲーションと位置位置の精度 (位置の精度,位置位置の精度,繰り返し性) とマスター・スレーブ制御性能 (遅延時間).産業用信頼性:主要機器はIP54の保護レベルがあり,産業や医療の研究開発環境に適しています.高性能データ収集マスター・スレーブ遅延テストは24ビット解像度,204.8kHzの同期サンプリング分析機を使用して,ミリ秒レベルの遅延信号を正確に捕捉します.運用標準化試験の一貫性と比較性を確保するために,明確で標準化された試験手順とデータ処理方法を提供する.
概要
キングポ・テクノロジー・デベロップメント・リミテッドの 機械の位置測定の精度テストシステムは 医療機器メーカーにとって医療機器の品質検査機関や病院が 機械の手術性能の検証を行う工場検査,型検定,日常品質管理により,外科ロボットの安全,正確,信頼性の高い動作を保証する.
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IEC 62368-1 オーディオアンプを含む機器の試験要件
2025-08-14
IEC 62368-1 オーディオアンプを搭載した機器の試験要件
ITU-R 468-4（サウンド放送におけるオーディオノイズレベルの測定）の仕様によると、1000Hzの周波数応答は0dB（以下の図を参照）であり、基準レベル信号として適しており、周波数の評価に便利です。
オーディオアンプの応答性能。ピーク応答周波数信号。 メーカーがオーディオアンプが1000Hz条件下で動作しないことを宣言する場合、オーディオ信号源周波数はピーク応答周波数に置き換える必要があります。ピーク応答周波数は、オーディオアンプの意図された動作範囲内で、定格負荷インピーダンス（以下、スピーカーと呼ぶ）で最大出力電力を測定したときの信号源周波数です。実際の操作では、検査官は信号源振幅を固定し、周波数をスイープして、スピーカーに現れる最大実効値電圧に対応する信号源周波数がピーク応答周波数であることを確認できます。
出力電力タイプと調整 - 最大出力電力
最大出力電力は、スピーカーが取得できる最大電力であり、対応する電圧は最大実効値電圧です。一般的なオーディオアンプは、クラスABアンプの動作原理に基づいてOTLまたはOCL回路をよく使用します。1000Hzの正弦波オーディオ信号がオーディオアンプに入力され、増幅領域から飽和領域に入ると、信号振幅は増加を続けることができず、ピーク電圧点が制限され、フラットトップ歪みがピークに現れます。
オシロスコープを使用してスピーカーの出力波形をテストすると、信号が実効値まで増幅され、それ以上増加できなくなると、ピーク歪みが発生することがわかります（図2を参照）。このとき、最大出力電力状態に達したと見なされます。ピーク歪みが発生すると、出力波形のクレストファクターは、1.414の正弦波クレストファクターよりも低くなります（図2に示すように、クレストファクター=ピーク電圧/実効値電圧= 8.00 / 5.82≈1.375＜1.414)
図2：1000Hz正弦波信号入力条件、最大出力電力時のスピーカー出力波形
出力電力タイプと調整 - クリッピングのない出力電力クリッピングのない出力電力とは、スピーカーが最大出力電力で動作し、ピーク歪みがない場合の、飽和ゾーンと増幅ゾーンの接点での出力電力を指します（動作点は増幅ゾーンに偏っています）。オーディオ出力波形は、ピーク歪みやクリッピングのない完全な1000Hz正弦波を示し、そのRMS電圧も最大出力電力でのRMS電圧よりも低くなります（図3を参照）。
図3は、増幅率を下げた後の、クリッピングのない出力電力状態に入るスピーカーの出力波形を示しています（図2と3は同じオーディオアンプネットワークを示しています）
オーディオアンプは増幅領域と飽和領域のインターフェースで動作し、不安定であるため、信号振幅のジッター（上部と下部のピークが等しくない可能性がある）が発生する可能性があります。クレストファクターは、50％ピークツーピーク電圧をピーク電圧として使用して計算できます。図3では、ピーク電圧は0.5 × 13.10V = 6.550V、RMS電圧は4.632Vです。クレストファクター= ピーク電圧/ RMS電圧= 6.550 / 4.632≈ 1.414.出力電力タイプと調整 - 電力調整方法。オーディオアンプは、小さな信号入力を受け取り、それを増幅してスピーカーに出力します。ゲイン比は通常、詳細な音量スケールを使用して調整されます（たとえば、テレビの音量調整は30から100ステップの範囲です）。ただし、信号源振幅を調整してゲイン比を調整することは、はるかに効果がありません。信号源振幅を下げると、アンプのゲインが高くても、スピーカーの出力電力は大幅に低下します（図4を参照）。
図4：信号源振幅を下げた後、スピーカーがクリッピングのない出力電力状態に入るときの出力波形。
(図2と4は同じオーディオアンプネットワークを示しています)
図3では、音量を調整すると、スピーカーは最大出力電力からクリッピングのない状態に戻り、RMS電圧は4.632Vです。図4では、信号源振幅を調整することにより、スピーカーは最大出力電力状態からクリッピングのない出力電力状態に調整され、実効値電圧は4.066Vです。電力計算式によると
出力電力=電圧RMSの2乗/スピーカーインピーダンス
図3のクリッピングのない出力電力は、図4のクリッピングのない出力電力を約30％上回っているため、図4は真のクリッピングのない出力電力状態ではありません。
最大出力電力状態からクリッピングのない出力電力状態に呼び戻す正しい方法は、信号源振幅を固定し、オーディオアンプの増幅率を調整すること、つまり、信号源振幅を変更せずにオーディオアンプの音量を調整することです。
出力電力タイプと調整 - 1/8クリッピングのない出力電力
オーディオアンプの通常の動作条件は、現実世界のスピーカーの最適な動作条件をシミュレートするように設計されています。現実世界の音響特性は大きく異なりますが、ほとんどの音のクレストファクターは4以内です（図5を参照）。
図5：クレストファクターが4の現実世界の音波形
図5の音波形を例にとると、クレストファクター=ピーク電圧/ RMS電圧= 3.490 / 0.8718 = 4。歪みのないターゲットサウンドを実現するには、オーディオアンプは最大ピークがクリッピングしないことを確認する必要があります。1000Hzの正弦波信号源を基準として使用する場合、波形が歪みのないままで、3.490Vのピーク電圧が電流制限されないようにするには、RMS信号電圧は3.490V / 1.414 = 2.468Vである必要があります。ただし、ターゲットサウンドのRMS電圧はわずか0.8718Vです。したがって、ターゲットサウンドの1000Hz正弦波信号源のRMS電圧に対する低減率は0.8718 / 2.468 = 0.3532です。電力計算式によると、電圧RMS低減率は0.3532であり、これは出力電力低減率が0.3532の2乗であり、約0.125 = 1/8であることを意味します。
したがって、スピーカーの出力電力を1000Hz正弦波信号源に対応するクリッピングのない出力電力の1/8に調整することにより、歪みのないクレストファクターが4のターゲットサウンドを出力できます。言い換えれば、1000Hz正弦波信号源に対応するクリッピングのない出力電力の1/8は、クレストファクターが4のターゲットサウンドを損失なしに出力するためのオーディオアンプの最適な動作状態です。
オーディオアンプの動作状態は、スピーカーが1/8クリッピングのない出力電力を提供することに基づいています。クリッピングのない出力電力状態では、音量を調整して、実効値電圧が約35.32％、つまり1/8クリッピングのない出力電力に低下するようにします。ピンクノイズは実際の音に近いため、1000Hz正弦波信号を使用してクリッピングのない出力電力を取得した後、ピンクノイズを信号源として使用できます。ピンクノイズを信号源として使用する場合は、以下の図に示すように、ノイズ帯域幅を制限するために帯域通過フィルターを取り付ける必要があります。
通常および異常な動作条件 - 通常の動作条件
さまざまなタイプのオーディオアンプ機器は、通常の動作条件を設定する際に、以下のすべての条件を考慮する必要があります。
- オーディオアンプの出力は、最も不利な定格負荷インピーダンス、または実際のスピーカー（提供されている場合）に接続されています。
——すべてのオーディオアンプチャンネルが同時に動作します。
- トーンジェネレーターユニットを備えたオルガンまたは同様の楽器の場合、1000 Hzの正弦波信号を使用する代わりに、2つのベースペダルキー（ある場合）と10個のマニュアルキーを任意の組み合わせで押します。すべてのストップと出力電力を増加させるボタンを有効にし、楽器を最大出力電力の1/8に調整します。
- オーディオアンプの意図された機能が2つのチャンネル間の位相差によって決定される場合、2つのチャンネルに適用される信号間の位相差は90°です。
マルチチャンネルオーディオアンプの場合、一部のチャンネルが独立して動作できない場合は、定格負荷インピーダンスを接続し、出力電力をアンプの設計されたクリッピングのない出力電力の1/8に調整します。
連続動作が不可能な場合、オーディオアンプは連続動作を可能にする最大出力電力レベルで動作します。
通常および異常な動作条件 - 異常な動作条件
オーディオアンプの異常な動作条件は、通常の動作条件に基づいて発生する可能性のある最も不利な状況をシミュレートすることです。スピーカーは、音量を調整したり、スピーカーを短絡させたりするなどして、ゼロと最大出力電力の間の最も不利な点で動作させることができます。
通常および異常な動作条件 - 温度上昇試験配置
オーディオアンプの温度上昇試験を実施する場合は、メーカーが指定した位置に配置してください。特別な記載がない場合は、前面が開いた木製の試験箱に、箱の前面から5 cm、側面または上部に1 cmの空きスペース、デバイスの背面から試験箱まで5 cmの距離を置いて配置します。全体的な配置は、家庭用テレビキャビネットをシミュレートするのに似ています。
通常および異常な動作条件 - ノイズフィルタリングと基本波の復元 一部のデジタルアンプ回路のノイズは、オーディオ信号とともにスピーカーに送信され、オシロスコープがスピーカーの出力波形を検出すると、無秩序なノイズが発生します。以下の図に示す単純な信号フィルタリング回路を使用することをお勧めします（使用方法は次のとおりです。ポイントAとCはスピーカー出力端に接続され、ポイントBはオーディオアンプの基準グラウンド/ループグラウンドに接続され、ポイントDとEはオシロスコープ検出端に接続されます）。これにより、ほとんどのノイズをフィルタリングし、1000Hzの正弦波基本波を大幅に復元できます（図の1000Fは誤植であり、1000pFである必要があります）。
一部のオーディオアンプは優れた性能を発揮し、ピーク歪みの問題を解決できるため、最大出力電力状態に調整しても信号が歪んだりクリッピングしたりすることはありません。この場合、クリッピングのない出力電力は最大出力電力と同等です。目に見えるクリッピングを確立できない場合、最大出力電力はクリッピングのない出力電力と見なすことができます。
電気エネルギー源の分類と安全保護
オーディオアンプは高電圧オーディオ信号を増幅して出力できるため、オーディオ信号エネルギー源を分類して保護する必要があります。分類する際は、トーンコントローラーをバランスの取れた位置に設定して、オーディオアンプがスピーカーに対して最大クリッピングのない出力電力で動作できるようにしてください。次に、スピーカーを取り外し、開放電圧をテストします。オーディオ信号エネルギー源の分類と安全保護を以下の表に示します。
オーディオ信号電気エネルギー源の分類と安全保護
エネルギー源レベル
オーディオ信号RMS電圧（V）
エネルギー源と一般の人々の間の安全保護の例
エネルギー源と指示された人員の間の安全保護の例
ES1
≤71
安全保護は不要
安全保護は不要
ES2
>71および≤120
端子絶縁（アクセス可能な部品は非導電性）：
ISO 7000 0434aコード記号を示しますまたは0434bコード記号
安全保護は不要
端子が絶縁されていない（端子が導電性またはワイヤが露出している）：
「絶縁されていない端子またはワイヤに触れると不快感を引き起こす可能性があります」などの指示的な安全上の注意でマークします
ES3
>120
IEC 61984に準拠し、IEC 60417の6042コード記号でマークされたコネクタを使用
ピンクノイズジェネレーター
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