力值測量原理

1. 傳感器技術：測試儀配備高精度力傳感器，它是測量插拔力的核心部件。常見的力傳感器基于應變片原理，當受到外力作用時，應變片的電阻值會發(fā)生變化。通過惠斯通電橋將這種電阻變化轉換為電壓信號輸出。例如，當穿刺器插入或拔出模擬組織材料時，力作用于傳感器，引起應變片變形，進而改變電橋輸出電壓，該電壓與插拔力大小成正比。

2. 信號處理與放大：傳感器輸出的微弱電壓信號需要經過放大電路進行放大，以提高信號的幅值，便于后續(xù)處理。同時，通過濾波電路去除信號中的噪聲干擾，確保測量結果的準確性。放大和濾波后的信號被傳輸至數(shù)據采集系統(tǒng)。

位移測量原理

1. 位移傳感器：測試儀還集成了位移傳感器，用于精確測量穿刺器在插拔過程中的位移量。常見的位移傳感器如線性可變差動變壓器（LVDT），它由初級線圈、兩個次級線圈和可移動的鐵芯組成。當鐵芯在線圈中移動時，會改變初級線圈與次級線圈之間的互感，從而在次級線圈中產生感應電動勢，該電動勢與鐵芯的位移量相關。

2. 位移數(shù)據采集：位移傳感器輸出的信號同樣經過信號調理電路，轉換為數(shù)字信號后被采集到數(shù)據處理單元。通過實時監(jiān)測位移傳感器的數(shù)據，測試儀可以獲取穿刺器插入或拔出的深度、速度等信息。

測試過程與數(shù)據處理

1. 模擬環(huán)境搭建：將穿刺器安裝在測試儀的夾具上，并準備好模擬組織材料，模擬臨床穿刺的實際場景。

2. 測試執(zhí)行：啟動測試儀，控制裝置驅動穿刺器按照設定的速度和行程進行插拔動作。在這個過程中，力傳感器實時測量插拔力，位移傳感器同步記錄位移數(shù)據。

3. 數(shù)據處理與分析：采集到的力值和位移數(shù)據被傳輸至計算機或專門的數(shù)據處理單元。軟件對這些數(shù)據進行分析，繪制出插拔力 - 位移曲線。通過對曲線的分析，可以評估穿刺器的初始插入力、最大插入力、拔出力以及在不同位移點的力值變化情況等關鍵性能指標，從而判斷穿刺器的插拔性能是否符合標準要求。