掃描式X光機(jī)主要由上位機(jī)和下位機(jī)組成。上位機(jī)主要包括微型計算機(jī)和工業(yè)總線,主要負(fù)責(zé)通信,給下位機(jī)發(fā)送控制指令;下位機(jī)主要由單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動器、電機(jī)、傳感器、X光線發(fā)生器以及一些輔助設(shè)備。
掃描式X光機(jī)運動機(jī)制是:被檢查物固定不動,X光束和傳感器分別位于被檢測物的上方和下方,一起運動,對被檢測區(qū)域進(jìn)行掃描。X光束寬度為 0.3857mm,長度為500mm,允許掃描區(qū)域為432mm,運動區(qū)域總長732mm,要求分別用1s、2s、4s、8s掃描完允速區(qū),掃描結(jié)束自動回到初始狀態(tài)。對于同一物體兩次掃描位置誤差小于0.5mm,出于安全角度,當(dāng)運動路線上有障礙物阻擋,應(yīng)立即停止不動。由于被檢測物或立或躺,所以床體應(yīng)該可以旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角度為90度(立式),0度(水平),-23度,這些要通過控制室的計算機(jī)來控制。
具體工作原理是:單片機(jī)發(fā)出一系列不同頻率的脈沖給電機(jī)驅(qū)動器,控制電機(jī)的啟動,勻速運動和減速,并且回位。在電機(jī)勻速運行區(qū)域,X光發(fā)生器連同傳感器隨電機(jī)做勻速運動,同時傳感器把感應(yīng)到的數(shù)據(jù)信號回送給計算機(jī),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。
這中掃描式X光機(jī)具有以下優(yōu)勢:
1):在電腦顯示屏,能夠直接得到患者清晰的X光數(shù)字圖像,縮短出片時間,X光片資料存儲方便,便于實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷;
2):進(jìn)行X光透視時,大大降低患者所受X光輻射劑量;
3):由于采用人機(jī)對話,因而它便于操作;
本設(shè)計對電機(jī)的調(diào)速方式進(jìn)設(shè)計,以便保證調(diào)速的平滑性;設(shè)計了測試電路,以測試數(shù)據(jù)是否滿足要求;還考慮了系統(tǒng)的安全性,設(shè)計出了報警電路。其難點是:
1):掃描式X光機(jī)的進(jìn)行掃描的精度問題,保證它對于同一物體兩次掃描位置誤差小于0.5mm,本設(shè)計采用脈沖控制使其精度到1個脈沖(即為3.455751um);
2):電機(jī)的啟動、勻速和減速的問題,電機(jī)在啟動和減速過程中,必須要防止系統(tǒng)運行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生震動(特別是減速過程),以及電機(jī)在轉(zhuǎn)速不變的情況下,系統(tǒng)運行機(jī)構(gòu)平穩(wěn)性要求高。本設(shè)計利用電機(jī)分段分時加減速的方法,使電機(jī)的轉(zhuǎn)速按照一定的加減速曲線。
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