核磁共振儀床體檢測系統的製作方法
2024-03-24 04:07:05
核磁共振儀床體檢測系統的製作方法
【專利摘要】核磁共振儀床體檢測系統，包括橫向運動步進電機和縱向運動伺服電機，還包括單片機，與單片機連接的開關按鍵、傳感器、編碼解碼器，步進電機驅動器、伺服電機驅動電路；所述步進電機驅動器與橫向運動步進電機控制連接，所述伺服電機驅動電路與縱向運動伺服電機控制連接，所述編碼解碼器還與縱向運動伺服電機連接。本發明所述核磁共振儀床體檢測系統，實現了對床體縱向和橫向運動的精確控制和檢測。主控電路採用了全數字控制方式和抗幹擾設計，具有很高的抗幹擾性能，能夠完全實現對床體的控制功能，並且滿足對床體各種測試的要求，具有較高的穩定可靠性。大大降低了生產成本，縮短了生產周期。
【專利說明】核磁共振儀床體檢測系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於醫療電子領域，涉及一種核磁共振儀床體檢測系統。
【背景技術】
[0002]核磁共振是磁矩不為零的原子核，在外磁場作用下自旋能級發生塞曼分裂，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。核磁共振波譜學是光譜學的一個分支，其共振頻率在射頻波段，相應的躍遷是核自旋在核塞曼能級上的躍遷。
[0003]目前使用的核磁共振儀有連續波(CN)及脈衝傅立葉(PFT)變換兩種形式。連續波核磁共振儀主要由磁鐵、射頻發射器、檢測器、放大器及記錄儀等組成。磁鐵用來產生磁場,主要有三種:永久磁鐵，電磁鐵[磁感應強度可高達24000 Gs (2.4 T)],超導磁鐵[磁感應強度可高達190000 Gs (19 T)]。頻率高的儀器，解析度好，靈敏度高，圖譜簡單易於分析。磁鐵上備有掃描線圈，用它來保證磁鐵產生的磁場均勻，並能在一個較窄的範圍內連續精確變化。射頻發射器用來產生固定頻率的電磁輻射波檢測器和放大器用來檢測和放大共振信號。記錄儀將共振信號繪製成共振圖譜。
[0004]近年來隨著醫學技術的快速發展，核磁共振儀已經在大中型醫院中被廣泛的應用。目前，在核磁共振儀的生產過程中，床體部分要與磁體一起搬入電磁屏蔽室組裝後才能進行檢測，這對人員和物資都是很大的浪費。
【發明內容】
[0005]為解決現有技術對核磁共振儀檢測不便的技術缺陷，本發明提供一種核磁共振儀床體檢測系統。
[0006]核磁共振儀床體檢測系統，包括橫向運動步進電機和縱向運動伺服電機，還包括單片機，與單片機連接的開關按鍵、傳感器、編碼解碼器，步進電機驅動器、伺服電機驅動電路；所述步進電機驅動器與橫向運動步進電機控制連接，所述伺服電機驅動電路與縱向運動伺服電機控制連接，所述編碼解碼器還與縱向運動伺服電機連接。
[0007]優選的，還包括與單片機連接的顯示設備。
[0008]優選的，所述單片機為Atmegal28。
[0009]優選的，所述編碼解碼器為EPM240T100型CPLD晶片。
[0010]優選的，還包括連接在單片機和橫向運動步進電機之間的濾波器。
[0011 ] 優選的，所述編碼解碼器還與橫向運動步進電機連接。
[0012]本發明所述核磁共振儀床體檢測系統，實現了對床體縱向和橫向運動的精確控制和檢測。主控電路採用了全數字控制方式和抗幹擾設計，具有很高的抗幹擾性能，能夠完全實現對床體的控制功能，並且滿足對床體各種測試的要求，具有較高的穩定可靠性。大大降低了生產成本,縮短了生產周期。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1示出本發明一個【具體實施方式】示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下給出本發明一個【具體實施方式】。
[0015]核磁共振儀床體檢測系統，包括橫向運動步進電機和縱向運動伺服電機，還包括單片機，與單片機連接的開關按鍵、傳感器、編碼解碼器，步進電機驅動器、伺服電機驅動電路；所述步進電機驅動器與橫向運動步進電機控制連接，所述伺服電機驅動電路與縱向運動伺服電機控制連接，所述編碼解碼器還與縱向運動伺服電機連接。
[0016]如圖1給出本發明一個【具體實施方式】，系統經過初始化之後，當開關或按鍵發出通斷信號給主控制板時，由單片機判斷床體當前的狀態，如果床體沒有處於極限位置，則單片機向相應的電機發出驅動信號，驅動床體向相應的方向運動，否則床體停止運動。橫向運動採用開環控制，運動位置由單片機發出的脈衝個數決定。縱向運動採用閉環控制，由連接在直流伺服電機上的編碼器反饋位置信號給主控制板。
[0017]單片機主要實現控制功能，編碼解碼器主要實現I/O 口擴展、邏輯判斷和對輸入、輸出信號的編碼解碼功能。
[0018]本系統優選採用AVR Atmega128單片機，它是一種高性能、低功耗的8位微處理器，採用先進的RISC結構，133條指令大多數可以在一個時鐘周期內完成，滿足了本系統對執行速度的要求。它具有非易失性的程序和數據存儲器，128K字節的系統內可編程Flash。由於本系統在對縱向距離的增減，橫向距離的增減，鍵盤掃描等程序設計均需要使用定時器。而此單片機分別提供了兩個具有獨立的預分頻器和比較器功能的8位定時器/計數器，以及兩個具有預分頻器、比較功能和捕捉功能的16位定時器/計數器。它具有兩路8位PWM和6路解析度可編程(2到16位)的PWM輸出比較調製器。它具有獨立片內振蕩器的可編程看門狗定時器，能夠有效防止程序跑飛。
[0019]本發明的編碼解碼器優選採用ALTRA公司的EPM240T100型CPLD晶片。該晶片具備32路並行編碼解碼功能，並且自帶16M SDRAM存儲器和16M FLASH存儲器。
[0020]系統初始化後，當有運動按鍵信號輸入單片機時，單片機將輸出相應的縱向或橫向控制信號。單片機接收經過濾波後的縱向電機編碼器的信號，由內部程序計算當前的橫向和縱向位置，並將當前的位置信息輸出到CPLD，由CPLD驅動顯示部分，顯示當前的橫向和縱向位置。
[0021]直流伺服電機是由單片機發出的PWM驅動信號經過放大後驅動電機動作。通過接在電機上的編碼器的反饋信號和前後極限位置傳感器判斷床體當前的縱向位置，實現了直流伺服電機的閉環控制。控制電機驅動信號，就可以實現電機的起/停、正/反轉和加/減速功能，從而實現床體的簡單運動、複雜運動和指定運動狀態。伺服電機的驅動是由主控制板發出控制信號，由驅動電路驅動直流伺服電機動作，配以脈衝發生器(編碼器)測量電機的轉角，經濾波後反饋給單片機，從而構成了電機的閉環控制系統，實現了對直流伺服電機的精確控制。
[0022]以上所述的僅為本發明的優選實施例，所述實施例並非用以限制本發明的專利保護範圍，因此凡是運用本發明的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.核磁共振儀床體檢測系統，包括橫向運動步進電機和縱向運動伺服電機，其特徵在於，還包括單片機，與單片機連接的開關按鍵、傳感器、編碼解碼器，步進電機驅動器、伺服電機驅動電路；所述步進電機驅動器與橫向運動步進電機控制連接，所述伺服電機驅動電路與縱向運動伺服電機控制連接，所述編碼解碼器還與縱向運動伺服電機連接。
2.一種如權利要求1所述核磁共振儀床體檢測系統，其特徵在於，還包括與單片機連接的顯示設備。
3.—種如權利要求1所述核磁共振儀床體檢測系統，其特徵在於，所述單片機為Atmegal280
4.一種如權利要求1所述核磁共振儀床體檢測系統，其特徵在於，所述編碼解碼器為EPM240T100 型 CPLD 晶片。
5.一種如權利要求1所述核磁共振儀床體檢測系統，其特徵在於，還包括連接在單片機和橫向運動步進電機之間的濾波器。
6.一種如權利要求5所述核磁共振儀床體檢測系統，其特徵在於，所述編碼解碼器還與橫向運動步進電機連接。
【文檔編號】A61B5/055GK104414637SQ201310406379
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月10日 優先權日:2013年9月10日
【發明者】冉駿 申請人:冉駿