傳感器系統及醫療成像設備的製作方法
2023-06-10 00:04:56 1
傳感器系統及醫療成像設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種傳感器系統，包括：通信主模塊，包括一主控系統通信收發器，用於採集通信子模塊的檢測信號、向子模塊提供電源；通信子模塊，包括傳感器及通信收發器，將檢測的信號提供給通信主模塊。本實用新型的傳感器系統通信通信線路實現電源供給，不但能夠顯著降低系統線纜的布局布線難度，降低系統線纜的成本，而且簡化了系統維護複雜度。
【專利說明】傳感器系統及醫療成像設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳感器檢測領域，尤其是通過通信線路進行供電的傳感器系統。【背景技術】
[0002]現有醫療成像設備中需要應用大量的傳感器，如溫度傳感器、溼度傳感器、壓力傳感器等。這些傳感器分布在成像設備的各個角落，在成像過程中起著重要的作用。但是在現有的成像設備中，通常採用獨立的電源線和信號線來實現傳感器的供電與通信連接，導致成像設備的線纜布局和布線很困難，而且由於線纜數量很大，其成本很高，後期維護十分不方便。
實用新型內容
[0003]為了克服現有技術中的線纜布局和布線困難、成本高，且後期維護十分不方便等缺陷，本實用新型採用通信線路進行充電的方法，方便了設計和維護。
[0004]為了達到所述目的，根據本實用新型的傳感器系統具有通信主模塊和通信子模塊，所述通信子模塊包括:儲能電容；及把信號線的信號電壓差轉換為儲能電容可存儲電流的電源轉換電路。
[0005]可選的，所述通信子模塊還包括，通過局部總線連接並控制傳感器及通信收發器的微處理器。
[0006]可選的，所述通信子模塊還包括，設置在儲能電容輸出端的升壓電源電路。
[0007]可選的，所述通信子模塊還包括，設置在儲能電容及升壓電源電路之間的濾波器。
[0008]可選的，所述通信子模塊還包括:設置在儲能電容和微處理器之間的電壓檢測器。
[0009]可選的，所述傳感器系統中，所述通信主模塊和通信子模塊是通過差分信號通信線路連接。
[0010]可選的，所述傳感器系統中，所述通信主模塊和通信子模塊是通過單端信號通信線路連接。
[0011]可選的，所述傳感器系統中，所述通信子模塊是溫度檢測通信子模塊。
[0012]可選的，所述傳感器系統中，所述通信子模塊是溼度檢測通信子模塊。
[0013]可選的，所述傳感器系統中，所述通信子模塊是壓力檢測通信子模塊。
[0014]一種醫療成像設備，包括所述的傳感器系統。
[0015]本實用新型的傳感器系統通過通信線路實現電源供給，不但能夠顯著降低系統線纜的布局布線難度，降低系統線纜的成本，而且簡化了系統維護複雜度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的傳感器系統的結構示意圖。
[0017]符號說明
[0018]10:通信主模塊 11:主控系統通信收發器20:第一通信子模塊[0019]21:微處理器22:局部總線23:通信收發器
[0020]24:電壓檢測器25:傳感器26:濾波器
[0021]27:升壓電源電路28:儲能電容29:電源轉換電路
[0022]30:第N通信子模塊
【具體實施方式】
[0023]在醫療成像設備中存在著多種多樣的傳感器，包括溫度傳感器、溼度傳感器、壓力傳感器等等。為了實現多種信號採集，必須給多個採集模塊提供電源。由於實現信號採集的模塊本身功耗很低，採用單獨的線纜來供電，會導致系統設計複雜而且實用性很低。如何能夠利用既有的通信線纜來實現採集模塊的供電是值得研究的方向。
[0024]本實用新型中，在保留原有通信線路的情況下，通過增加電源轉換電路的方法，實現了通過通信線纜對通信子模塊進行供電的過程。所述通信線路可以是差分信號，也可以是單端信號，兩者都有信號迴路線作為電位參考，本實用新型中正是採用信號迴路線的電位差進行儲電。
[0025]一般單端信號通信線路成本低，在距離近、共模幹擾小的情況下可以採用單端信號通信線路；而差分信號有較強的抗共模幹擾能力，適合較長距離傳輸。本實用新型以同時採用單端信號通信線路和差分信號通信線路的實施例進行說明。
[0026]如圖1所示， 根據本實用新型的傳感器系統，包括，通信主模塊10和多個通信子模塊，所述通信子模塊包括通過差分信號通信線路連接的第一通信子模塊20及通過單端信號通信線路連接的第N通信子模塊30。
[0027]通信主模塊10通過主控系統收發器11連接通信子模塊，負責採集各個通信子模塊檢測的信號、並向通信子模塊供電。
[0028]通信子模塊是多種功能的信號採集子模塊，可以是溫度檢測通信子模塊、溼度檢測通信子模塊、壓力檢測通信子模塊等。
[0029]以第一通信子模塊20為例，一般通信子模塊包括，微處理器21、通信收發器23、傳感器25、儲能電容28及電源轉換電路29。其中，傳感器25負責採集信號；通信收發器23與通信主模塊10進行信號傳遞；電源轉換電路29負責把信號線的信號電壓差轉換為儲能電容28可存儲電量；儲能電容28進行儲電，並向通信子模塊內的各個部件進行供電；微處理器21對所述部件進行控制，所述各個部件之間是通過局部總線22進行連接的。除所述部件以外，通信子模塊也可以包括，對儲能電容28提供的電源進行檢測的電壓檢測器24和進行升壓操作的升壓電源電路27。在升壓電源電路27的輸入端還可以設置濾波器26，能夠起到隔離的作用，避免通信信號波動對於電源紋波的影響，保證電源電路的穩定性。
[0030]通信子模塊20可以間歇工作，也可以連續工作，但是在系統剛開始上電時，如果是差分信號通信線路，通信主模塊10需要將兩根信號線中的其中一根信號線置為高電平(如果是單端信號通信線路，通信主模塊10需要將信號線置為高電平)，以便讓通信子模塊20的儲能電容28進行充電，當儲能電容28上的充電電壓達到系統啟動要求，升壓電源電路27便開始工作，將電力送給微處理器21、傳感器25、電壓檢測器24和通信收發器23等部分，而電壓是否達到系統啟動要求是通過電壓檢測器24進行判斷的，微處理器21判斷電壓檢測器24送過來的電壓信號狀態滿足了系統工作要求時，便開始控制傳感器25以既定時間間隔採集信號，然後等待通信主模塊10的命令。
[0031]通信主模塊10經過既定時間的通信子模塊20充電周期後便開始輪詢各通信子模塊狀態，包括傳感器25狀態和電壓信號狀態。在通信主模塊10輪詢的時候，通信子模塊仍然可以繼續利用通信信號進行充電，同時如果通信主模塊10收集到通信子模塊20電壓信號狀態達到低電壓預警後，便停止採集該通信子模塊狀態，轉而進入充電周期，這時通信子模塊的微處理器21控制傳感器25及通信收發器23停止操作，只進行充電。
[0032]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護範圍當以權利要求書所界定的為準。
【權利要求】
1.一種傳感器系統，具有通信主模塊和通信子模塊，其特徵在於，所述通信子模塊包括:儲能電容；及把信號線的信號電壓差轉換為儲能電容可存儲電流的電源轉換電路。
2.如權利要求1所述的傳感器系統，其特徵在於，所述通信子模塊還包括，通過局部總線連接並控制傳感器及通信收發器的微處理器。
3.如權利要求2所述的傳感器系統，其特徵在於，所述通信子模塊還包括，設置在所述儲能電容輸出端的升壓電源電路。
4.如權利要求3所述的傳感器系統，其特徵在於，所述通信子模塊還包括，設置在所述儲能電容及升壓電源電路之間的濾波器。
5.如權利要求4所述的傳感器系統，其特徵在於，所述通信子模塊還包括，設置在所述儲能電容和微處理器之間的電壓檢測器。
6.如權利要求1所述的傳感器系統，其特徵在於，所述通信主模塊和通信子模塊是通過差分信號通信線路連接。
7.如權利要求1所述的傳感器系統，其特徵在於，所述通信主模塊和通信子模塊是通過單端信號通信線路連接。
8.如權利要求1至7任一項所述的傳感器系統，其特徵在於，所述通信子模塊是溫度檢測通信子模塊。
9.如權利要求1至7任一項所述的傳感器系統，其特徵在於，所述通信子模塊是溼度檢測通信子模塊。
10.如權利要求1至7任一項所述的傳感器系統，其特徵在於，所述通信子模塊是壓力檢測通信子模塊。
11.一種醫療成像設備，其特徵在於，包括權利要求1至10中任一項所述的傳感器系統。
【文檔編號】H04L12/10GK203574667SQ201320397564
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年7月4日 優先權日:2013年7月4日
【發明者】郝為強 申請人:上海聯影醫療科技有限公司