一種平板探測器隨動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了平板探測器【技術領域】中的一種平板探測器隨動裝置。本實用新型包括電機單元、驅(qū)動單元、控制單元和外圍電路單元；所述電機單元、驅(qū)動單元、控制單元和外圍電路單元依次連接；所述電機單元包括伺服電機。本實用新型的電機單元采用無碳刷交流伺服電機，該無碳刷交流伺服電機利用電子電路來換向，避免了直流電機由于碳刷的接觸不良導致的平板探測器信號采集誤差大的問題。
【專利說明】一種平板探測器隨動裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型平板探測器【技術領域】，尤其涉及一種平板探測器隨動裝置。
【背景技術】
[0002]平板探測器(flat panel detectors, FPD)在數(shù)字減影血管造影(digitalsubtraction angiogrphy, DSA)系統(tǒng)的應用原理隨著心腦血管疾病和腫瘤發(fā)病率的不斷提高，介入治療醫(yī)生的工作負擔逐步加重，而醫(yī)生在進行介入治療時必須長時間的接觸放射線；治療技術的發(fā)展，如血管支架向小型化的發(fā)展，使其在X線下越來越不容易被發(fā)現(xiàn)。但隨著數(shù)字X線成像技術的日臻完善以及計算機技術的發(fā)展，F(xiàn)PD應用到最新DSA設備中，有效解決了上述問題。由FH)取代傳統(tǒng)的影像增強器影像鏈，省去了中間環(huán)節(jié)的多次轉(zhuǎn)換，整個過程均在FPD內(nèi)進行，直接獲取數(shù)字化圖像，避免了傳統(tǒng)影像鏈多個環(huán)節(jié)傳輸所造成的失真、噪聲及分辨率下降，減少了復雜的外圍控制部分，使控制更為直接簡單，顯示出傳統(tǒng)DSA無法比擬的技術優(yōu)勢。
[0003]現(xiàn)有的平板探測器都采用的是有刷直流電機，由于有刷直流電機上的碳刷使用一段時間會磨損消耗掉須更換，電樞會磨損，有慣性無法準確停止。由此導致采集的信號準確度下降，影響了對采集的信號的準確分析，嚴重的情況下可能對診斷結(jié)果做出誤判。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)解決的技術問題
[0005]為了解決現(xiàn)有平板探測器存在的采集信號精度不高等不足，本實用新型提供了一種平板探測器隨動裝置。
[0006](二)技術方案
[0007]本實用新型提供的技術方案為一種平板探測器隨動裝置，所述平板探測器隨動裝置包括:
[0008]電機單元、驅(qū)動單元、控制單元和外圍電路單元；
[0009]所述電機單元、驅(qū)動單元、控制單元和外圍電路單元依次連接；
[0010]所述電機單元包括伺服電機。
[0011]優(yōu)選地，所述伺服電機為無碳刷交流伺服電機。
[0012]優(yōu)選地，所述驅(qū)動單元包括伺服驅(qū)動器。
[0013]優(yōu)選地，所述控制單元包括處理器、運動控制芯片和復雜可編程邏輯器件；
[0014]所述處理器分別與運動控制芯片和復雜可編程邏輯器件連接。
[0015]優(yōu)選地，所述處理器為ARM7-LPC2294。
[0016]優(yōu)選地，所述運動控制芯片為MCX314。
[0017]優(yōu)選地，所述復雜可編程邏輯器件為EPM240T。
[0018]優(yōu)選地，所述控制單元還包括內(nèi)存和快閃式存儲器；所述內(nèi)存和快閃式存儲器分別與所述處理器連接。[0019](三)有益效果
[0020]本實用新型的電機單元采用無碳刷交流伺服電機，該無碳刷交流伺服電機利用電子電路來換向，避免了直流電機由于碳刷的接觸不良導致的平板探測器信號采集誤差大的問題；
[0021]本實用新型采用用了無碳刷交流伺服電機，該無碳刷交流伺服電機的能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位；能夠快速跟蹤發(fā)出的指令信號，且能穩(wěn)定停在指定的位置，運行平穩(wěn)；由于該無碳刷交流伺服電機是通過電子電路實現(xiàn)換向，這就避免了物理損耗和噪音對采集的有用信號的干擾，極大提高了采集信號的質(zhì)量，為做出正確的診斷提供了現(xiàn)實的基礎。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是實施例1所示的結(jié)構示意圖；
[0023]圖2是實施例2的驅(qū)動單元的結(jié)構圖；
[0024]圖3是實施例2控制單元的功能結(jié)構圖。
【具體實施方式】
[0025]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]實施例1
[0027]為了解決現(xiàn)有平板探測器存在的采集信號精度不高等不足，本實用新型提供了一種平板探測器隨動裝置。
[0028]本實施例的技術方案是一種平板探測器隨動裝置，所述平板探測器隨動裝置包括:
[0029]電機單元、驅(qū)動單元、控制單元和外圍電路單元；
[0030]所述電機單元、驅(qū)動單元、控制單元和外圍電路單元依次連接；
[0031]所述電機單元包括伺服電機。
[0032]本實施例的結(jié)構示意圖如圖1所示。本實施例的交流伺服電機為無碳刷交流伺服電機，該無碳刷交流伺服電機利用電子電路來換向，避免了直流電機由于碳刷的接觸不良導致的平板探測器信號采集誤差大的問題；
[0033]有了上述的無碳刷交流伺服電機，相應地也需要驅(qū)動單元對其進行驅(qū)動。本實施例的驅(qū)動單元包括伺服驅(qū)動器，用來對無碳刷交流伺服電機進行驅(qū)動。
[0034]本實施例的控制單元包括處理器、運動控制芯片和復雜可編程邏輯器件CPLD ；所述處理器分別與運動控制芯片和復雜可編程邏輯器件CPLD連接。所述處理器可選用多種處理器，如英特爾處理器、AMD處理器或ARM處理器等，本實施例的處理器采用的是ARM7-LPC2294。
[0035]運動控制芯片是專門為精密控制步進電機和伺服電機而設計的專用處理器。常見的運動控制芯片包括MCX314、MCX304、MCX312、MCX302等系列。其中，MCX314系列具有功能全，體積小等特點，所以，本實施例所述運動控制芯片采用MCX314。[0036]復雜可編程邏輯器件CPLD是一種整合性較高的邏輯元件。由于具有高整合性的特點，故其有性能提升，可靠度增加。本實施例的所述復雜可編程邏輯器件CPLD為EPM240T。
[0037]為了進行數(shù)據(jù)處理和存儲，所述控制單元還包括內(nèi)存RAM和快閃式存儲器FlashMemory ;所述內(nèi)存RAM和快閃式存儲器Flash Memory分別與所述處理器連接。
[0038]另外，控制單元還需要對應的外圍電路對控制單元進行功能完善，因此，外圍電路單元需要根據(jù)具體的控制單元的器件選用。
[0039]實施例2
[0040]以下通過一個實際的場景對本發(fā)明進行說明。
[0041]本實施例包括電機單元、驅(qū)動單元、控制單元和外圍電路單元。連接方式為將外圍電路單元接入控制單元,控制單元接入驅(qū)動單元,再由驅(qū)動單元接入電機單元,通過外圍電路單元的操作，使控制單元輸出相應的信號控制電機單元工作。
[0042]本實施例主要由電機單元、驅(qū)動單元、控制單元和外圍電路單元。
[0043]1、電機單元
[0044]本實施例的電機單元采用無碳刷交流伺服電機，
[0045]交流伺服電動機的結(jié)構主要可分為兩部分，即定子部分和轉(zhuǎn)子部分。其中定子的結(jié)構與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成90度電角度的兩相繞組。其中一組為激磁繞組，另一組為控制繞組，交流伺服電動機一種兩相的交流電動機。交流伺服電動機使用時，激磁繞組兩端施加恒定的激磁電壓，控制繞組兩端施加控制電壓。當定子繞組加上電壓后，伺服電動機很快就會轉(zhuǎn)動起來。通入勵磁繞組及控制繞組的電流在電機內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向決定了電機的轉(zhuǎn)向，當任意一個繞組上所加的電壓反相時，旋轉(zhuǎn)磁場的方向就發(fā)生改變，電機的方向也發(fā)生改變。為了在電機內(nèi)形成一個圓形旋轉(zhuǎn)磁場，要求激磁電壓和控制電壓之間應有90度的相位差，常用的方法有:
[0046]I)利用三相電源的相電壓和線電壓構成90度的移相
[0047]2)利用三相電源的任意線電壓
[0048]3)采用移相網(wǎng)絡
[0049]4 )在激磁相中串聯(lián)電容器
[0050]本實施例的交流伺服電動機采用晶體管換向電路代替電刷與換向器，具有如下優(yōu)勢:
[0051]⑴、無碳刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養(yǎng)要求低。
[0052]⑵、定子繞組散熱比較方便。
[0053]⑶、慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。
[0054]⑷、適應于高速大力矩工作狀態(tài)。
[0055]2、驅(qū)動單元
[0056]本實施例的驅(qū)動單元由伺服驅(qū)動器組成。本實施例的驅(qū)動單元的結(jié)構圖如圖2所
/Jn ο
[0057]伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制核心，可以實現(xiàn)比較復雜的控制算法，實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為核心設計的驅(qū)動電路，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路，同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路，在主回路中還加入軟啟動電路，以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。功率驅(qū)動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流，得到相應的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓撲電路是二相全橋不控整流電路。
[0058]伺服的基本概念是準確、精確、快速定位。變頻是伺服控制的一個必須的內(nèi)部環(huán)節(jié)，伺服驅(qū)動器中同樣存在變頻(要進行無級調(diào)速)。但伺服將電流環(huán)速度環(huán)或者位置環(huán)都閉合進行控制。
[0059]3、控制單元
[0060]本實施例的控制單元主要通過控制電路實現(xiàn)。控制電路部分由32位微處理器、MCX314和CPLD等若干個電子器件組成。
[0061]本實施例采用32位ARM7LPC2294微處理器，用片內(nèi)CAN控制器與系統(tǒng)通信。用MCX314擴展4路伺服電機控制器，用CPLDEPM240T擴展系統(tǒng)的IO引腳。同時擴展系統(tǒng)RAM和Flash空間。本實施例控制單元的功能結(jié)構圖如圖3所示。
[0062]4、外圍電路單元
[0063]本實施例的外圍電路單元是為了完善控制單元，使得控制單元的功能最大化實現(xiàn)采用的電子器件及線路設計，需要根據(jù)具體的控制單元決定。
[0064]本實施例能根據(jù)需要有選擇性地啟動或停止交流伺服電機，保證平板探測器的位置。具有如下優(yōu)勢:
[0065]1、高精度:實現(xiàn)了位置，速度、轉(zhuǎn)矩和全閉環(huán)控制模式；克服了丟步的問題；
[0066]2、高轉(zhuǎn)速:高速性能好；
[0067]3、高穩(wěn)定性:低速運行平穩(wěn)；
[0068]4、適應性強:抗過載能力強，適用于多種負載類型；
[0069]5、及時性:電機加減速的動態(tài)相應時間短；
[0070]6、舒適性:發(fā)熱和噪音明顯降低。
[0071]本實用新型采用了無碳刷交流伺服電機，該無碳刷交流伺服電機的能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位；能夠快速跟蹤發(fā)出的指令信號，且能穩(wěn)定停在指定的位置，運行平穩(wěn)；由于該無碳刷交流伺服電機是通過電子電路實現(xiàn)換向，這就避免了物理損耗和噪音對采集的有用信號的干擾，極大提高了采集信號的質(zhì)量，為做出正確的診斷提供了現(xiàn)實的基礎。
[0072]以上實施方式僅用于說明本實用新型，而并非對本實用新型的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護范圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種平板探測器隨動裝置，其特征在于，所述平板探測器隨動裝置包括: 電機單元、驅(qū)動單元、控制單元和外圍電路單元； 所述電機單元、驅(qū)動單元、控制單元和外圍電路單元依次連接； 所述電機單元包括伺服電機。
2.如權利要求1所述的平板探測器隨動裝置，其特征在于，所述伺服電機為無碳刷交流伺服電機。
3.如權利要求2所述的平板探測器隨動裝置，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括伺服驅(qū)動器。
4.如權利要求3所述的平板探測器隨動裝置，其特征在于，所述控制單元包括處理器、運動控制芯片和復雜可編程邏輯器件； 所述處理器分別與運動控制芯片和復雜可編程邏輯器件連接。
5.如權利要求4所述的平板探測器隨動裝置，其特征在于，所述處理器為ARM7-LPC2294。
6.如權利要求5所述的平板探測器隨動裝置，其特征在于，所述運動控制芯片為MCX314。
7.如權利要求6所述的平板探測器隨動裝置，其特征在于，所述復雜可編程邏輯器件為 EPM240T。
8.如權利要求7所述的平板探測器隨動裝置，其特征在于，所述控制單元還包括內(nèi)存和快閃式存儲器；所述內(nèi)存和快閃式存儲器分別與所述處理器連接。
【文檔編號】H02P6/08GK203590100SQ201320798929
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權日:2013年12月5日
【發(fā)明者】劉慶成 申請人:樂普（北京）醫(yī)療裝備有限公司