[发明专利]基于PWM调控技术的宽配谐磁共振探测装置及探测方法有效
| 申请号： | 201911029353.3 | 申请日： | 2019-10-28 |
| 公开（公告）号： | CN110703343B | 公开（公告）日： | 2021-08-17 |
| 发明（设计）人： | 张洋;李苏杭;严复雪;殷光耀;林君 | 申请（专利权）人： | 吉林大学 |
| 主分类号： | G01V3/14 | 分类号： | G01V3/14;H03K7/08;G05F1/46;G05F1/571;G05B19/042 |
| 代理公司： | 沈阳铭扬联创知识产权代理事务所(普通合伙) 21241 | 代理人： | 屈芳 |
| 地址： | 130012 吉林*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 pwm 调控 技术 宽配谐 磁共振 探测 装置 方法 | ||
1.一种基于PWM调控技术的宽配谐磁共振探测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤301：STM32+FPGA收发主控模块识别PC上位机发送的参数及开始工作信号，包括激发电流Im、发射电流个数M、叠加次数k以及激发脉冲频率f，计算发射脉冲时间t以及脉冲周期个数n，并将实际激发时间t回传至PC上位机，其中M，n均为正整数；
步骤302：STM32+FPGA收发主控模块通过控制收发切换装置中的开关驱动模块从而控制收发切换开关将收发一体线圈切换至与接收系统的前置放大电路连接，准备进入增益调整及噪声采集阶段；
步骤303：STM32+FPGA收发主控模块控制接收系统通过收发一体线圈采集噪声信号，并根据采集到的信号幅度大小调整程控放大模块的增益；
步骤304：判断是否完成程控放大模块增益调整，完成调整则继续进入步骤305，否则返回步骤303，完成增益调整的判断依据为：经A/D转换模块采集后的信号幅度处于A/D的1/2满量程至满量程之间；
步骤305：STM32+FPGA收发主控模块通过收发切换装置控制收发切换开关将收发一体线圈切换至与发射系统的H桥发射模块连接，准备进入双极性脉冲激发阶段；
步骤306：STM32+FPGA收发主控模块根据激发电流及约束条件计算激发电压、激发脉冲占空比
步骤307：STM32+FPGA收发主控模块根据计算出的钳位电压值UDC调整可控恒压源的电压值；
步骤308：判断钳位电压是否达到钳位电压值UDC，达到则继续进入步骤309，否则回到步骤307；
步骤309：STM32+FPGA收发主控模块根据激发电压值控制DC-DC变换器为储能电容充电；
步骤310：判断是否完成充电，完成充电的判断依据为达到激发电压值，完成充电则进入步骤311，否则回到步骤309；
步骤311：STM32+FPGA收发主控模块控制PWM驱动产生两路占空比为d、时间间隔T/2的驱动信号，通过H桥发射模块、双向二极管和收发一体线圈发射n个周期，频率为f的激发脉冲，发射n个周期的脉冲而不是发射固定时长的脉冲目的是使激发脉冲在整周期处关断，从而缩短死区时间；
步骤312：发射关断完成后延迟800us，保证发射全部动作完成，收发一体线圈切换至与接收系统的前置放大电路连接，准备进入信号采集阶段；
步骤313：STM32+FPGA收发主控模块控制A/D转换模块将信号采样，并存储至PC上位机，存储时应注意将接收到的信号与步骤301中的发射时间t相对应；
步骤314：判断是否完成当前电流探测，完成则继续进入步骤315，否则返回步骤309；
步骤315：判断是否进行下个电流值的探测，完成结束本次探测，否则返回步骤305；
其中，步骤306：STM32+FPGA收发主控模块根据激发电流及约束条件计算激发电压、激发脉冲占空比
其中，T为发射脉冲周期，满足T=1/f，R为线圈等效电阻值，L为线圈等效电感值，式中各量均采用SI单位制，约束条件为：
目标为使最小，储能电容功率最小，C为储能电容容值。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤310：充电在恒压源调整之后进行。
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