[发明专利]一种基于电感线圈对梯度涡流检测和补偿的装置和方法

权利要求书

1.一种基于PCB实现的电感线圈对梯度涡流检测和补偿的装置，其特征在于，包括X、Y、Z三个梯度方向，在同一梯度方向上不同位置平行放置一对完全相同的线圈；

对于单个线圈：所述线圈铺设于PCB板上，具体的：PCB板采用4层结构，正反两面表面层铺设绕制平面电感线圈线路，所述铺设于正反两面表面层的平面电感线圈线路各包括一个外部连接点与一个内部连接点，所述外部连接点用于连接外部电路将感应到的电压信号输出，所述内部连接点用于铺设于正反两面表面层的平面电感线圈线路之间的连接；

同一梯度方向上的该对线圈之间通过内部连接点连接；

X、Y两个梯度方向的两对线圈铺设于第一PCB板上，且X、Y两个梯度方向的两对线圈关于磁场中心位置对称；Z梯度方向的这对线圈分别铺设于两块PCB板上；Z梯度方向的这对线圈所在的两块PCB板通过支架分别固定于第一PCB板两侧，且这两块PCB板关于磁场中心位置对称。

2.根据权利要求1所述的一种基于PCB实现的电感线圈对梯度涡流检测和补偿的装置，其特征在于，所述线圈采用正方形平面线圈结构。

3.根据权利要求2所述的一种基于PCB实现的电感线圈对梯度涡流检测和补偿的装置，其特征在于，所述第一PCB板安装于可在X、Z轴两个方向移动的导轨上。

4.根据权利要求3所述的一种基于PCB实现的电感线圈对梯度涡流检测和补偿的装置，其特征在于，线圈包含的面积的设计量级与同一梯度方向的这对线圈的距离的设计量级，根据最大的梯度场强、梯度电流放大器正常工作时允许达到的最快的梯度爬升时间、梯度磁场变化能产生的最大感应电压确定得到。

5.根据权利要求4所述的一种基于PCB实现的电感线圈对梯度涡流检测和补偿的装置，其特征在于，还包括差分转单端电路，用于将同一轴向的一对线圈输出的差分信号转换为单端信号；

所述差分转单端电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一放大器、第二放大器，第一电阻第一端接同一轴向的一对线圈中的其中一个线圈的输出信号，第一电阻第二端接第四电阻第一端，第四电阻第二端接第一放大器的输出；第三电阻 第一端接同一轴向的一对线圈中的另一个线圈的输出信号，第三电阻第二端接第五电阻的第一端，第五电阻第二端接第二放大器输出端，第三电阻第二端还接第二放大器反相输入端，第二放大器输出端还接第二电阻第一端，第二电阻第二端接第一放大器反相输入端，第一放大器同相输入端接地，第二放大器同相输入端接地。

6.一种基于PCB实现的电感线圈对梯度涡流检测和补偿的方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一权利要求所述的 装置检测每个梯度方向的涡流信号，根据涡流曲线分解得到4组补偿参数，每组参数由一个时间参数和一个幅度值参数组成，在4组参数中包含2个短时间参数和2个长时间参数；将四组参数经过e指数计算后的值叠加到梯度原始波形上，完成梯度预加重波形的生成。

7.根据权利要求6所述的一种基于PCB实现的电感线圈对梯度涡流检测和补偿的方法，其特征在于，所述涡流曲线表达式为：

其中，n表示采样点数，T_s为采样间隔时间，A_i为幅度参数，T_i是时间参数，i＝1、2、3、4。

8.根据权利要求7所述的一种基于PCB实现的电感线圈对梯度涡流检测和补偿的方法，其特征在于，还包括最佳涡流补偿参数的计算过程，当理想梯度波形和实际波形差值平均值和均方差都小于设定的阈值时，对应的涡流补偿参数为最佳涡流补偿参数。