第二章 医学信息测量中的噪声和干扰：在医学仪器的设计和应用中，有许多因素必须予以考虑，尤其是生物信息测量中的噪声和干扰。这些因素不仅对生物医学工程师非常重要，而且对仪器操作者以及解释记录信息的医生来说同样重要。本章主要介绍生物信息测量中的噪声和干扰，在分析的基础上，得到生物信号测量系统的强抗干扰能力和低噪声电子设计方法。包括干扰与噪声的概念，近场电容性耦合的机理，耗能电路的分析方法，合理接地的重要性及常见抑制干扰的措施等。2.1医学测量中的电磁干扰和耦合途径:本节学习医学测量的电磁干扰源和耦合途径。干扰的形成包括三个条件：干扰源，是指能产生一定的电磁能量，影响周围电路正常工作的物体或设备；耦合通道，即干扰引入方式；敏感电路，即干扰信号的接受电路。抑制干扰也应从这三个方面寻找措施。电磁干扰的耦合途径有三种：传导耦合、经公共阻抗耦合、电场和磁场的耦合。[单选题]来自测试系统之外对被测信号造成影响的信号被称为_____，来自测试系统内部对被测信号造成影响的信号被称为____。（ ）选项:[抑制 阻抗, 干扰 噪声, 噪声 干扰
2.2干扰耦合途径:本节学习电磁干扰的耦合途径。由于电荷运动产生电磁场，因此凡带电的元件、导线、结构件等都能形成电磁场。引起干扰的回路称为场源，受干扰的回路称为接受电路。常规医疗设备的电磁干扰主要是在近场，所以本节主要分析近场感应，并将电场和磁场分别进行处理。
2.3合理接地抗干扰:本节学习合理接地的方法。合理接地是抑制干扰的主要方法，正确结合使用接地与屏蔽，能解决大部分干扰问题。另一个方面，在生物医学测量中，从安全的角度考虑，合理的良好接地也是十分重要的。接地是指电力系统和电气装置的中性点、电气设备的外露导电部分和装置外导电部分经由导体与大地相连。接地分为安全接地和工作接地两类。
2.4其他抗干扰措施:本节学习其他的抗干扰措施。除了合理接地外还有五种其他抗干扰措施：屏蔽、隔离、去耦、滤波、系统内部干扰的抑制。屏蔽是指在两个空间区域加以金属隔离，用于控制从一个区域到另一个区域的电磁场传播。使两部分电路相互独立，不构成回路，从而切断从一个回路的另一个回路的通路称为隔离。电源线中的干扰经可经传导耦合进入测量系统，消除这种耦合的途径简称为去耦。滤波的对象是电网中的干扰，是使用专用的电源滤波器，用于消除频率较高的干扰电压。抑制系统内部干扰的方法是，为感性负载提供另外一个回路，释放它所储存的电磁能。
2.5生物医学测量系统的噪声:本节学习生物医学测量系统的噪声。噪声又称为系统内部噪声，是测量系统内部，由器件、材料、部件的物理因素产生的扰动。可见噪声是电路内部固有的，不能用屏蔽、接地等方法予以消除。测量某一生理参量时，其他生理信号的干扰也成为噪声。测试系统内部的噪声不可能完全消除，但通过对噪声过程的分析，进行合理的低噪声电路设计，可使噪声降低到最低程度。噪声是测试系统测量精度的限制性因素。
2.6低噪声放大器设计:本节学习低噪声放大器设计。为了使放大器具有良好的噪声特性，除了严格选择组成放大器的各有源、无源器件外，还需要按照低噪声设计要求进行周密的设计，这样才能充分发挥低噪声器件的优良作用。相反，如果只是选用了昂贵的低噪声器件，而电路设计并不合理，仍然不能获得低噪声性能的放大器。低噪声放大器的设计原则是，以低噪声为关键指标进行分析，计算和设计电路。放大器的增益，频率响应等非噪声质量指标，则可以在满足噪声要求的基础上进行调整。
, 噪声 阻抗]
[单选题]在测试系统内部各单元电路之间、或者两种测试系统之间存在公共阻抗，由电流流经公共阻抗形成压降造成干扰的干扰耦合途径为：（ ）。选项:[经公共阻抗耦合
, 近场感应耦合
, 电场和磁场耦合, 传导耦合]
[单选题]设
为电磁波的波长，到场源的距离______处，称为远场或辐射场；到场源距离______处，称为近场。（ ）选项:[小于
大于, 大于
小于, 大于
小于 , 小于
大于]
[单选题]通过式
，采取哪种措施不能减小干扰US?（ ）选项:[尽量增大耦合通路, 采用双绞线 , 减小S和cosθ
, 远离干扰源]
[单选题]在人体电子测量中的电磁干扰其他抑制干扰的措施不包括_____。（ ）选项:[去耦, 隔离, 抑制
, 滤波]
[单选题]系统内部的干扰源是电路中的_____在瞬变过程中形成很大的感性冲击电压。（ ）选项:[感应负载, 感应电压, 感应阻抗
, 感应电流]
[多选题]生物医学测量系统中的主要噪声类型有_____。 ( ) 选项:[1/f噪声, 散粒噪声, 低频噪声, 椒盐噪声
, 热噪声]
[判断题]噪声系数定义为F = 总的输出噪声功率÷源电阻产生的输出噪声功率。（ ）选项:[对, 错]
[判断题]低噪声的设计原则：应使第2级的等效输入噪声与第1级的噪声相比很小，即第1级的输出阻抗要低。（ ）选项:[对, 错]
[单选题]以下不属于放大电路的低噪声设计原则的是_____。（ ）选项:[第一级输出阻抗要低
, 在满足其他低噪声条件下，第一级增益设计应尽可能高
, 应使第一级的等效输入噪声与第二级的噪声相比很小
, 综合考虑多级放大器各级增益的分配
]
