[发明专利]一种测量直线加速器治疗头光阑位置的系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种测量直线加速器治疗头光阑位置的系统。

背景技术

医用电子直线加速器的治疗头光阑由电机驱动其运动，电机控制治疗头光阑的打开和闭合从而控制X射线的输出剂量。因此，为了精确地控制治疗头光阑运动，需要实时地检测电机的转子位置，从而获得治疗头光阑的具体位置。

现有技术中，由于编码器的数据处理电路比较简单，并且容易实现高分辨率，输出信号也比较平滑。因此，利用编码器实现对电机的转子位置的测量，实现对治疗头光阑的位置控制。治疗头光阑包括四块，每块光阑对应设置一个编码器，共设置四个编码器。

医用电子直线加速器区别于其他使用编码器的场合，由于编码器内部集成有芯片，直线加速器使用的X射线剂量比较大，信号干扰比较厉害。编码器中的芯片长期在X射线的辐射下容易损坏。

因此，本领域技术人员需要提供一种测量直线加速器治疗头光阑位置的系统，能够测量直线加速器治疗头光阑的位置，同时又能满足在大剂量X射线的照射下不会被损坏，保证系统的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种测量直线加速器治疗头光阑位置的系统，能够测量直线加速器的治疗头光阑的位置，同时又能满足在大剂量X射线的照射下不会被损坏，保证系统的可靠性。

本发明实施例提供一种测量直线加速器治疗头光阑位置的系统，包括：旋转变压器、励磁电路、信号转换电路和FPGA；

一个所述旋转变压器对应一块治疗头光阑；

所述励磁电路，用于将所述FPGA输出的励磁数字信号转换为励磁模拟信号发送给所述旋转变压器，所述励磁模拟信号用于给所述旋转变压器进行励磁；

所述旋转变压器，用于在所述励磁电路的励磁下工作，测量驱动所述治疗头光阑的电机的转子的转角，输出相互正交的正弦模拟信号和余弦模拟信号；

所述信号转换电路，用于将所述正弦模拟信号和余弦模拟信号转换为数字信号发送给所述FPGA；

所述FPGA，用于对所述数字信号进行处理获得所述电机的转子的转角。

优选地，还包括：放大电路和低通滤波电路；

所述放大电路和低通滤波电路连接于所述旋转变压器和所述信号转换电路之间；

所述放大电路，用于将所述旋转变压器输出的相互正交的正弦模拟信号和余弦模拟信号进行放大；

所述低通滤波电路，用于滤除放大后的相互正交的正弦模拟信号和余弦模拟信号中的高次谐波。

优选地，所述放大电路包括：第一电阻、第二电阻、第一电容和第一放大器；

所述第一放大器的第一输入端通过所述第一电阻连接所述旋转变压器输出的所述正弦模拟信号或余弦模拟信号；

所述第一放大器的第一输入端通过所述第二电阻连接第一放大器的输出端，所述第一电容并联在所述第二电阻的两端；

所述第一放大器的第二输入端连接参考电源；

所述第一放大器的输出端连接所述低通滤波电路的输入端。

优选地，还包括：驱动电路；

所述驱动电路连接于所述旋转变压器和所述励磁电路之间；

所述驱动电路，用于将所述励磁电路输出的励磁模拟信号进行放大滤波后发送给所述旋转变压器。

优选地，还包括：电压跟随放大器和推挽式功率放大器；

所述电压跟随放大器的输入端连接所述驱动电路的输出端，用于将所述驱动电路输出的励磁模拟信号进行缓冲隔离；

所述推挽式功率放大器，用于对所述电压跟随放大器输出的励磁模拟信号进行正半周和负半周的放大处理。

优选地，还包括：铁电存储器；

所述FPGA，还用于当所述电机的转子的转角超过360度时，对所述转子的转角对转子所转的圈数进行累计，将所述圈数存储在所述铁电存储器中，每次上电时，读出所述铁电存储器中存储的圈数继续累计。

优选地，还包括：第一接口电路和第二接口电路；

所述第一接口电路连接于所述旋转变压器和所述信号转换电路之间；

所述第一接口电路，用于将所述旋转变压器输出的两相正交的正弦模拟信号和余弦模拟信号均转换为差分信号输出给所述信号转换电路；

所述第二接口电路连接于所述FPGA和上位机之间；

所述第二接口电路，用于将所述FPGA上传给所述上位机的数据转换为差分信号传输给所述上位机。

优选地，所述第二接口电路还包括：三个瞬变电压抑制二极管；

所述第二接口电路的两根差分信号传输线之间连接一个所述瞬变电压抑制二极管；