二維步進核磁共振儀床體的制作方法
【專利摘要】二維步進核磁共振儀床體，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(fā)明所述二維步進核磁共振儀床體，實現(xiàn)了對床體縱向和橫向運動的精確控制和檢測。主控電路采用了全數(shù)字控制方式和抗干擾設計，具有很高的抗干擾性能，能夠完全實現(xiàn)對床體的控制功能，并且滿足對床體各種測試的要求，具有較高的穩(wěn)定可靠性。大大降低了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期。
【專利說明】二維步進核磁共振儀床體

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療電子領域，涉及一種二維步進核磁共振儀床體。

【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(fā)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(xù)波(CN)及脈沖傅里葉(PFT)變換兩種形式。連續(xù)波核磁共振儀主要由磁鐵、射頻發(fā)射器、檢測器、放大器及記錄儀等組成。磁鐵用來產(chǎn)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，分辨率好，靈敏度高，圖譜簡單易于分析。磁鐵上備有掃描線圈，用它來保證磁鐵產(chǎn)生的磁場均勻，并能在一個較窄的范圍內(nèi)連續(xù)精確變化。射頻發(fā)射器用來產(chǎn)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制成共振圖譜。
[0004]近年來隨著醫(yī)學技術的快速發(fā)展，核磁共振儀已經(jīng)在大中型醫(yī)院中被廣泛的應用。目前，在核磁共振儀的生產(chǎn)過程中，床體部分要與磁體一起搬入電磁屏蔽室組裝后才能進行檢測，這對人員和物資都是很大的浪費。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術對核磁共振儀檢測不便的技術缺陷，本發(fā)明提供一種二維步進核磁共振儀床體。
[0006]二維步進核磁共振儀床體,包括與床體連接的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(yōu)選的，還包括與單片機連接的顯示設備。
[0008]優(yōu)選的，所述單片機為Atmegal28。
[0009]優(yōu)選的，所述編碼解碼器為EPM240T100型CPLD芯片。
[0010]優(yōu)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(yōu)選的，所述編碼解碼器還與橫向運動步進電機連接。
[0012]本發(fā)明所述二維步進核磁共振儀床體，實現(xiàn)了對床體縱向和橫向運動的精確控制和檢測。主控電路采用了全數(shù)字控制方式和抗干擾設計，具有很高的抗干擾性能，能夠完全實現(xiàn)對床體的控制功能，并且滿足對床體各種測試的要求，具有較高的穩(wěn)定可靠性。大大降低了生產(chǎn)成本,縮短了生產(chǎn)周期。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1示出本發(fā)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(fā)明一個【具體實施方式】。
[0015]二維步進核磁共振儀床體，包括與床體連接的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(fā)明一個【具體實施方式】，系統(tǒng)經(jīng)過初始化之后，當開關或按鍵發(fā)出通斷信號給主控制板時，由單片機判斷床體當前的狀態(tài)，如果床體沒有處于極限位置，則單片機向相應的電機發(fā)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。橫向運動采用開環(huán)控制，運動位置由單片機發(fā)出的脈沖個數(shù)決定。縱向運動采用閉環(huán)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(xiàn)控制功能，編碼解碼器主要實現(xiàn)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(tǒng)優(yōu)選采用AVR Atmega128單片機，它是一種高性能、低功耗的8位微處理器，采用先進的RISC結構，133條指令大多數(shù)可以在一個時鐘周期內(nèi)完成，滿足了本系統(tǒng)對執(zhí)行速度的要求。它具有非易失性的程序和數(shù)據(jù)存儲器，128K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash。由于本系統(tǒng)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(shù)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(shù)器。它具有兩路8位PWM和6路分辨率可編程(2到16位)的PWM輸出比較調(diào)制器。它具有獨立片內(nèi)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(fā)明的編碼解碼器優(yōu)選采用ALTRA公司的EPM240T100型CPLD芯片。該芯片具備32路并行編碼解碼功能，并且自帶16M SDRAM存儲器和16M FLASH存儲器。
[0020]系統(tǒng)初始化后，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(jīng)過濾波后的縱向電機編碼器的信號，由內(nèi)部程序計算當前的橫向和縱向位置，并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(fā)出的PWM驅動信號經(jīng)過放大后驅動電機動作。通過接在電機上的編碼器的反饋信號和前后極限位置傳感器判斷床體當前的縱向位置，實現(xiàn)了直流伺服電機的閉環(huán)控制?？刂齐姍C驅動信號，就可以實現(xiàn)電機的起/停、正/反轉和加/減速功能，從而實現(xiàn)床體的簡單運動、復雜運動和指定運動狀態(tài)。伺服電機的驅動是由主控制板發(fā)出控制信號，由驅動電路驅動直流伺服電機動作，配以脈沖發(fā)生器(編碼器)測量電機的轉角，經(jīng)濾波后反饋給單片機，從而構成了電機的閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對直流伺服電機的精確控制。
[0022]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，因此凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.二維步進核磁共振儀床體，包括與床體連接的橫向運動步進電機和縱向運動伺服電機，其特征在于，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所述二維步進核磁共振儀床體，其特征在于，還包括與單片機連接的顯示設備。
3.—種如權利要求1所述二維步進核磁共振儀床體，其特征在于，所述單片機為Atmegal280
4.一種如權利要求1所述二維步進核磁共振儀床體，其特征在于，所述編碼解碼器為EPM240T100 型 CPLD 芯片。
5.—種如權利要求1所述二維步進核磁共振儀床體，其特征在于，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所述二維步進核磁共振儀床體，其特征在于，所述編碼解碼器還與橫向運動步進電機連接。
【文檔編號】A61B5/055GK104414638SQ201310408332
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】冉駿 申請人:冉駿