医疗设备的六种常见连接器类型

医疗领域中使用的通用连接器类型也用于数据中心、通信设备、工业系统、军事、航空航天设计和其它高可靠性、性能要求高的市场。在医疗设备设计中，每个部件的选择都很重要。然而，为医疗技术指定电子连接器并不总是专门针对这个市场。事实上，随着医学越来越依赖于音频视觉能力、高速数据传输、人工智能以及远程引导手术和家庭护理等实时服务，用于医疗设备的常见连接器类型可能与在其它高可靠性市场上应用的相同。可穿戴产品的增长导致了传感器数据收集、生物相容性和可灭菌材料、无线数据/功率传输和更小医疗产品的应用增长。

人工智能现在正被用于诊断。远程手术利用机械臂进行。先进的成像系统可以立即向护理团队提供详细信息。这些趋势要求边缘器件在尺寸小型化的状况下处理功率密度和性能。对于连接器类型，这意味着更高的引脚数和额定功率。连接器类型，如板对板、线对板和线对线，被广泛应用于医疗设备中，而普通USB、HDMI和D-sub连接器等适合这类应用。高质量通用连接器也可以满足医疗行业的标准和法规遵从性。以下是用于医疗设备的六种常见连接器类型。

1、卡边缘连接器    

卡边缘连接器连接器可以直接插入PCB，连接系统。Card-edge通用连接器通常在计算机中被用作扩展卡、内存模块或数据采集(DAQ)卡，连接高速接口，如PCIe。在医疗应用中，通用连接器系统支持复杂的计算和数据分析。例如，在血液分析仪中，A/D样本系统中的DAQ卡收集和处理输入的传感器数据。在先进的病人监控系统中，卡边缘连接器用于扩展存储或测试能力。在医疗设备中使用的Card-edge通用连接器必须满足高性能要求。在触点上使用较厚的镀金层，确保PIN针不会被氧化，并对电导率产生负面影响。在高振动环境中，连接器容易发生摩擦腐蚀，即连接的金属接头摩擦镀层以及底层材料，随着时间的推移而恶化。这种类型的磨损也发生在频繁的拔插应用中。在医疗环境中，试剂的潜在暴露也是一个问题。选择具有较厚电镀层的卡边连接器类型将降低这些风险。

EDAC的卡边缘连接器类型提供良好的接触弹力，可以抵抗振动。配合后，与具有较低电阻(最多为10 mΩ)的铜合金触点形成一个高完整性的连接。为了增加额外的抗振动性，EDAC的金属卡边缘连接器类型有一个高可靠性的互锁伴侣，与创新的公母接触设计，利用叉状形状，滑动在一起，形成气密配合。另一个需要考虑的因素是振动，它可能会潜在恶化或中断一个连接。由于振动或瞬态冲击而使得卡移动时，卡边缘连接器类型提供一些弹性支撑。

2、多板解决方案中的插头连接器    

插头连接器类型用于x射线、CT扫描仪、超声设备、心脏病诊断设备、核磁共振机器、心肺支持系统、患者监测系统、进入血液分析仪的控制板等等。插头连接器用于所有多板解决方案，方便连接板。通常，柔性电缆，如带状电缆用于插头连接器的连接。它们是一个可靠的和经济有效的选择，为线到板和板到板的连接器。用于PIN针连接的高导电性铜合金提供了低电阻和更好的接触弹簧力。增加50µ的镀金可以帮助抵抗腐蚀和振动引起的PIN针损伤。UL 94V-0热塑性聚酯基材料工作温度范围为-40℃至105℃，其它高温材料也可用于扩大温度范围。这些耐用的连接可以承受至少200个配对周期。

EDAC提供标准的盒头，以及更专业的E-Socket 和E-Pin、高功率插头和DIN。在这里，E-Socket 和E-Pin配合形成一个抗振动的板对板连接。E-Socket 的叉形设计可以充分抓住E-Pin公连接器，最大接触电阻为10 mΩ。对于电路板之间的电源连接，高功率磁头提供高达20安培的额定电流。电源引脚本身有相当大的4毫米间距，减少触点之间电弧的风险，从而增加连接的安全性。

电源插头连接器提供高达20安培的电流与双排配置和一个4毫米的间距。

3、内联连接器

对于某些医疗设备，可能需要一个线对线和线对板的解决方案，如内联连接器。内联连接器针脚数相对较少。在一些医疗环境中，如实验室，内联连接器类型可能面临液体暴露，导致水分进入和腐蚀的危险因素，这可能导致间歇性或连接失败。

EDAC的E-Seal 内联连接器，采用一种专有的环氧密封工艺，密封整个连接器的背面，而不是单独的引脚，达到IP67密封评级。它们完全防尘，可以承受暂时浸泡在水中。

4、D-Sub连接器    

从个人电脑、工业自动化控制器到飞机连接，都应用D-sub连接器。D-sub连接器也被广泛应用于医疗领域中，如监测器中的传感器和执行器的连接。

D-sub连接器连接除颤器中的脉搏血氧计探头，可以测量血氧饱和度。资料来源：Philips

随着时间的推移，持续的振动会导致连接质量下降。足够的镀金和适当的安装可以帮助减轻这些影响。医疗应用中的D-sub连接器应有ip密封等级，防止灰尘和湿气侵蚀。在医疗应用中，D-sub连接器的另一个考虑因素是辐射和电磁干扰(RFI和EMI)或噪声。例如，这种噪音可以来自机器内部的高速开关设备电源。该电缆还可以传导来自其它来源的噪声，并将其带到敏感的内部电路，并导致设备故障。带有金属外壳的D-sub连接器，当连接到底盘接地和电缆的屏蔽时，可以有效地减轻电磁干扰。

IP67密封等级D-sub电缆组件，带有防水罩和橡胶密封。

5、HDMI连接器    

HDMI连接器是所有显示器的标准接口。D-sub连接器和HDMI连接器都用于向计算机或监视器发送视频信号以查看图像。例如，超声波机器将使用几种视频输出选项，包括VGA、DVI和HDMI，以及传统的视频输出，如S-video或C-video。然而，传统的HDMI连接器设计可能需要承受振动、机械冲击或水分进入的医疗环境。EDAC的防水HDMI连接器使用电子密封技术来抵抗飞溅和潜在的腐蚀性物质。

6、弹簧加载(或pogo-pin连接器    

对于可穿戴健康监视器和其它便携式医疗设备，在指定通用连接器时，用户友好性至关重要。针对可穿戴设备、监视器和家庭健康设备的连接器解决方案需要一个简单的盲配连接器，具有高耐用性，为所有技能水平的人充电或对接他们的设备。Pogo-pin连接器操作方便，可适合像助听器这样小的医疗应用来充电。EDAC的弹簧加载通用连接器的特点是一个精密机械加工的表面处理和磁性，提供极化和增加通用连接器的可靠性。这使得它们比标准的pogo- pin更方便使用，并使它们能够在振动环境下保持连接。保持高振动阻力的一个因素是弹簧加载通用连接器的行程距离，即从pogo- pin的静止位置到其最大压缩位置的距离。EDAC的pogo- pin的行程距离确保通用连接器在振动和轻微错位时保持可靠的接触，通常会中断与标准触点的连接。

EDAC的弹簧加载通用连接器可适用于可穿戴设备和医疗设备生产的测试/充电应用。其耐久性高达30,000个配对循环，它们可以承受频繁的连接和断开循环。它们通过二次成型在高温热塑性塑料中，工作温度范围大。虽然有一些用于医疗技术需要特定应用的连接器，例如，从探头连接超声设备的连接器，医疗行业已经采用了许多常见的连接器类型。只要它们能够强度足够和具备ip密封等级，这些可靠的连接器就能很好地应用于医疗设备。

审核编辑：黄飞