CN117202468A - 一种x射线管电压精确控制***及方法 - Google Patents
一种x射线管电压精确控制***及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117202468A CN117202468A CN202311461555.1A CN202311461555A CN117202468A CN 117202468 A CN117202468 A CN 117202468A CN 202311461555 A CN202311461555 A CN 202311461555A CN 117202468 A CN117202468 A CN 117202468A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- tube
- tube voltage
- value
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
本发明涉及X射线检测技术领域，尤其涉及一种X射线管电压精确控制***及方法。采用如下技术方案：包括电源、控制器、高压供电电路和X射线球管、纹波检测电路、频率调整电路、反馈控制电路和管电压补偿计算模块，控制器根据输出管电压的纹波对管电压驱动频率进行调整，管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算管电压补偿值，脉宽调制集成电路将管电压补偿值作为管电压设定值和输出管电压值进行比对调节。有益效果在于：通过增加纹波检测电路和频率调整电路对管电压的纹波进行调节，利用管电压补偿值作为高压供电电路的管电压设定值，从而实现对高压供电电路输出端的管电压值的高精确度的控制，提高X射线检测的质量。
Description
技术领域
本发明涉及X射线检测技术领域，尤其涉及一种X射线管电压精确控制***及方法。
背景技术
管电压是X射线发生器中重要的参数，其影响X射线的强度以及X射线检测获得的图像效果，因此，X射线发生器的管电压需要较高的控制精度。目前对管电压的控制，是通过设置反馈控制电路对输出端的管电压进行取样，然后将取样得到的管电压数值与设定的管电压进行比对，若输出端的管电压值偏小，则增大输出功率提高输出端的管电压，若输出端的管电压值偏大，则降低输出功率降低输出端的管电压。采用上述方法，对于固定的曝光参数，即，相对固定的设定管电压和管电流值，其能满足管电压的精度需求，然而，在实际使用过程中，对于设定管电压和管电流的范围较大的情况，当管电流的变化范围较大时，管电压的误差范围也更大，采用常规的控制方法无法满足高精确度的要求，同时，由于输出的管电压是由高压供电电路对电源进行高频逆变后产生高频交流电，再通过升压电路和倍压整流电路转换得到的直流高压，该直流高压中势必存在一定的纹波，该纹波会进一步影响对管电压的控制精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种X射线管电压精确控制***及控制方法，其通过增加波纹检测和管电压补偿值对管电压进行控制，解决因纹波和不同管电流导致的管电压控制精度降低的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种X射线管电压精确控制***，包括电源、控制器、高压供电电路和X射线球管，电源连接至控制器和高压供电电路，控制器连接高压供电电路对其输出电压电流进行控制，高压供电电路的输出端连接至X射线球管，还包括纹波检测电路、频率调整电路、反馈控制电路和管电压补偿计算模块，所述纹波检测电路和反馈控制电路连接至高压供电电路的输出端对高压供电电路的输出管电压的纹波和电压值进行取样，控制器根据输出管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的管电压驱动频率进行调整，管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算管电压补偿值，高压供电电路内的脉宽调制集成电路将管电压补偿值作为管电压设定值和采集到的输出管电压的电压值进行比对，以此对输出管电压进行调节。
一种X射线管电压精确控制方法，利用纹波检测电路对高压供电电路输出端输出的管电压的纹波进行采集，控制器根据采集到的管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的驱动频率进行调节；同时，反馈控制电路对高压供电电路输出端输出的管电压的电压值进行取样，高压供电电路内的脉宽调制集成电路将管电压设定值和取样获得的管电压的电压值进行比对后对输出的管电压的电压值进行调节，其中，管电压设定值为管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算得到的管电压补偿值。
其中，管电压补偿计算模块在根据选定的管电压和管电流计算管电压补偿值时，是根据公式Z=Y+Y1+BX，进行计算，其中，Z即为管电压补偿值，Y1为选定的管电压值，Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+……+anXn，其中，X为选定的管电流值，a0~an为事先计算得到的多项式系数，BX为事先计算得到的选定的管电压和管电流值所对应的补偿值，每个不同的选定的管电压和管电流值组合均对应一个BX。
其中，公式Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+……+anXn中，多项式系数a0~an采用如下方法进行计算：选定管电压Y1和管电流X，然后启动X射线发生器进行X射线检测，获取实际管电压值Y2，记Y=Y1-Y2，通过选定多组不同的管电压Y1和管电流X，获得多个Y值，将获得的多个Y值与对应的选定管电流值X利用最小二乘法进行多项式拟合，从而计算Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+……+anXn中，多项式系数a0~an的值。
其中，对于每个选定的管电压Y1和管电流X值所对应的BX采用如下计算方法：BX的初始值设为0，然后将管电压补偿值Z=Y+Y1+BX作为管电压设定值输入到高压供电电路的脉宽调制集成电路中，启动X射线发生器进行X射线检测，获取实际管电压值，将实际管电压值与选定的管电压Y1进行比对，若误差值超出精确度要求，则将该误差值作为该选定的管电压和管电流的BX值，并重复以上步骤直至实际管电压值与选定的管电压Y1的误差值满足精确度要求。
其中，控制器根据采集到的管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的驱动频率进行调节时，当采集到的管电压的纹波超出精确度控制要求时，控制器利用频率调节电路增大高压供电电路的脉宽调制集成电路的驱动频率，从而降低输出管电压的纹波。
本发明的有益效果在于：通过增加纹波检测电路和频率调整电路对管电压的纹波进行调节，同时增加管电压补偿计算模块根据不同的选定管电压和管电流组合计算管电压补偿值，利用管电压补偿值作为高压供电电路的管电压设定值，从而实现对高压供电电路输出端的管电压值的高精确度的控制，提高X射线检测的质量。
附图说明
附图1为实施例中X射线管电压精确控制***的连接原理图。
实施方式
实施例1，参照图1，一种X射线管电压精确控制***，包括电源、控制器、高压供电电路和X射线球管，电源连接至控制器和高压供电电路，控制器连接高压供电电路对其输出电压电流进行控制，高压供电电路的输出端连接至X射线球管，还包括纹波检测电路、频率调整电路、反馈控制电路和管电压补偿计算模块，所述纹波检测电路和反馈控制电路连接至高压供电电路的输出端对高压供电电路的输出管电压的纹波和电压值进行取样，控制器根据输出管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的管电压驱动频率进行调整，管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算管电压补偿值，高压供电电路内的脉宽调制集成电路将管电压补偿值作为管电压设定值和采集到的输出管电压的电压值进行比对，以此对输出管电压进行调节。以下将结合一种X射线管电压精确控制方法对上述控制***进行详细说明。
一种X射线管电压精确控制方法，利用纹波检测电路对高压供电电路输出端输出的管电压的纹波进行采集，控制器根据采集到的管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的驱动频率进行调节；同时，反馈控制电路对高压供电电路输出端输出的管电压的电压值进行取样，高压供电电路内的脉宽调制集成电路将管电压设定值和取样获得的管电压的电压值进行比对后对输出的管电压的电压值进行调节，其中，管电压设定值为管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算得到的管电压补偿值。
其中，管电压补偿计算模块在根据选定的管电压和管电流计算管电压补偿值时，是根据公式Z=Y+Y1+BX，进行计算，其中，Z即为管电压补偿值，Y1为选定的管电压值，Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+……+anXn，其中，X为选定的管电流值，a0~an为事先计算得到的多项式系数，BX为事先计算得到的选定的管电压和管电流值所对应的补偿值，每个不同的选定的管电压和管电流值组合均对应一个BX。
其中，公式Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+……+anXn中，多项式系数a0~an采用如下方法进行计算：选定管电压Y1和管电流X，然后启动X射线发生器进行X射线检测，获取实际管电压值Y2，记Y=Y1-Y2，通过选定多组不同的管电压Y1和管电流X，获得多个Y值，将获得的多个Y值与对应的选定管电流值X利用最小二乘法进行多项式拟合，从而计算Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+……+anXn中，多项式系数a0~an的值。
其中，对于每个选定的管电压Y1和管电流X值所对应的BX采用如下计算方法：BX的初始值设为0，然后将管电压补偿值Z=Y+Y1+BX作为管电压设定值输入到高压供电电路的脉宽调制集成电路中，启动X射线发生器进行X射线检测，获取实际管电压值，将实际管电压值与选定的管电压Y1进行比对，若误差值超出精确度要求，则将该误差值作为该选定的管电压和管电流的BX值，并重复以上步骤直至实际管电压值与选定的管电压Y1的误差值满足精确度要求。
其中，控制器根据采集到的管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的驱动频率进行调节时，当采集到的管电压的纹波超出精确度控制要求时，控制器利用频率调节电路增大高压供电电路的脉宽调制集成电路的驱动频率，从而降低输出管电压的纹波。
当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种X射线管电压精确控制***，包括电源、控制器、高压供电电路和X射线球管，电源连接至控制器和高压供电电路，控制器连接高压供电电路对其输出电压电流进行控制，高压供电电路的输出端连接至X射线球管，其特征在于：还包括纹波检测电路、频率调整电路、反馈控制电路和管电压补偿计算模块，所述纹波检测电路和反馈控制电路连接至高压供电电路的输出端对高压供电电路的输出管电压的纹波和电压值进行取样，控制器根据输出管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的管电压驱动频率进行调整，管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算管电压补偿值，高压供电电路内的脉宽调制集成电路将管电压补偿值作为管电压设定值和采集到的输出管电压的电压值进行比对，以此对输出管电压进行调节。
2.一种利用如权利要求1所述的X射线管电压精确控制***的X射线管电压精确控制方法，其特征在于：利用纹波检测电路对高压供电电路输出端输出的管电压的纹波进行采集，控制器根据采集到的管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的驱动频率进行调节；同时，反馈控制电路对高压供电电路输出端输出的管电压的电压值进行取样，高压供电电路内的脉宽调制集成电路将管电压设定值和取样获得的管电压的电压值进行比对后对输出的管电压的电压值进行调节，其中，管电压设定值为管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算得到的管电压补偿值。
3.根据权利要求2所述的一种X射线管电压精确控制方法，其特征在于：所述管电压补偿计算模块在根据选定的管电压和管电流计算管电压补偿值时，是根据公式Z=Y+Y1+BX，进行计算，其中，Z即为管电压补偿值，Y1为选定的管电压值，Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+……+anXn，其中，X为选定的管电流值，a0~an为事先计算得到的多项式系数，BX为事先计算得到的选定的管电压和管电流值所对应的补偿值，每个不同的选定的管电压和管电流值组合均对应一个BX。
4.根据权利要求3所述的一种X射线管电压精确控制方法，其特征在于：公式Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+……+anXn中，多项式系数a0~an采用如下方法进行计算：选定管电压Y1和管电流X，然后启动X射线发生器进行X射线检测，获取实际管电压值Y2，记Y=Y1-Y2，通过选定多组不同的管电压Y1和管电流X，获得多个Y值，将获得的多个Y值与对应的选定管电流值X利用最小二乘法进行多项式拟合，从而计算Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+……+anXn中，多项式系数a0~an的值。
5.根据权利要求3所述的一种X射线管电压精确控制方法，其特征在于：对于每个选定的管电压Y1和管电流X值所对应的BX采用如下计算方法：BX的初始值设为0，然后将管电压补偿值Z=Y+Y1+BX作为管电压设定值输入到高压供电电路的脉宽调制集成电路中，启动X射线发生器进行X射线检测，获取实际管电压值，将实际管电压值与选定的管电压Y1进行比对，若误差值超出精确度要求，则将该误差值作为该选定的管电压和管电流的BX值，并重复以上步骤直至实际管电压值与选定的管电压Y1的误差值满足精确度要求。
6.根据权利要求2所述的一种X射线管电压精确控制方法，其特征在于：控制器根据采集到的管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的驱动频率进行调节时，当采集到的管电压的纹波超出精确度控制要求时，控制器利用频率调节电路增大高压供电电路的脉宽调制集成电路的驱动频率，从而降低输出管电压的纹波。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311461555.1A CN117202468A (zh) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | 一种x射线管电压精确控制***及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311461555.1A CN117202468A (zh) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | 一种x射线管电压精确控制***及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117202468A true CN117202468A (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=88987235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311461555.1A Pending CN117202468A (zh) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | 一种x射线管电压精确控制***及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117202468A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4348590A (en) * | 1980-10-27 | 1982-09-07 | General Electric Company | X-ray tube anode voltage compensator |
| JPS62143398A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Toshiba Corp | Ｘ線装置 |
| US5210780A (en) * | 1991-03-06 | 1993-05-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Low ripple x-ray generator |
| JPH09298100A (ja) * | 1996-05-01 | 1997-11-18 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線発生装置用高電圧電源装置 |
| JPH103998A (ja) * | 1996-06-14 | 1998-01-06 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線管の管電圧制御方法及び装置 |
| CN201219324Y (zh) * | 2008-07-04 | 2009-04-08 | 陈国浩 | 一种用于牙科x线机的高频高压控制器 |
| JP2013102837A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| CN108124372A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 杨晓东 | 一种x射线管高压电源控制*** |
| CN115996507A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-04-21 | 斯派曼电子技术(苏州工业园区)有限公司 | 高压发生器及其电压控制方法、射线发生装置及成像*** |
-
2023
- 2023-11-06 CN CN202311461555.1A patent/CN117202468A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4348590A (en) * | 1980-10-27 | 1982-09-07 | General Electric Company | X-ray tube anode voltage compensator |
| JPS62143398A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Toshiba Corp | Ｘ線装置 |
| US5210780A (en) * | 1991-03-06 | 1993-05-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Low ripple x-ray generator |
| JPH09298100A (ja) * | 1996-05-01 | 1997-11-18 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線発生装置用高電圧電源装置 |
| JPH103998A (ja) * | 1996-06-14 | 1998-01-06 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線管の管電圧制御方法及び装置 |
| CN201219324Y (zh) * | 2008-07-04 | 2009-04-08 | 陈国浩 | 一种用于牙科x线机的高频高压控制器 |
| JP2013102837A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| CN108124372A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 杨晓东 | 一种x射线管高压电源控制*** |
| CN115996507A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-04-21 | 斯派曼电子技术(苏州工业园区)有限公司 | 高压发生器及其电压控制方法、射线发生装置及成像*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1734373B1 (en) | Measurement method using solar simulator | |
| CN105430858A (zh) | 一种x射线管的灯丝电流值校准方法及装置 | |
| CN103370766B (zh) | 四极型质量分析装置 | |
| CN113289880B (zh) | 超声换能器振幅恒定控制方法与设备 | |
| CN115441850B (zh) | 一种射频电源***的阻抗匹配方法、装置及电源*** | |
| CN104423311B (zh) | 面向电加工专用数控***加工间隙的智能控制***及方法 | |
| CN111157936A (zh) | 用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法及设备 | |
| CN102801340B (zh) | 一种ac-dc变换器的控制方法及其控制器 | |
| CN112075973A (zh) | 一种超声骨刀动态阻抗反馈方法 | |
| CN102056389A (zh) | 用于栅极控制的x射线管的电压稳定 | |
| KR20120090264A (ko) | 계측용 기기의 캘리브레이션 장치 및 방법 | |
| CN115632394A (zh) | 基于ppo算法的光伏电站暂态模型构建与参数辨识方法 | |
| CN108834257A (zh) | 提高led驱动电流精度的校准方法、校准装置及校准*** | |
| CN117202468A (zh) | 一种x射线管电压精确控制***及方法 | |
| CN114156154B (zh) | 一种应用于蚀刻机射频电源的频率调节方法及*** | |
| CN114796872A (zh) | 一种脉冲磁治疗仪pwm波的调制方法 | |
| CN104393620A (zh) | 一种预测电流光伏并网逆变器控制方法及装置 | |
| CN111896909B (zh) | 一种电能表误差修正方法及装置 | |
| CN110677046B (zh) | 用于dcm模式下反激电源的峰值电流模数字控制***及方法 | |
| Wang et al. | Development of DSP-based TPS fully digital correction magnet power supply | |
| CN113960353B (zh) | 一种高压电源的高精度低纹波测试装置 | |
| CN114305659B (zh) | 高频双极性不可恢复电穿孔*** | |
| CN213879643U (zh) | 一种三相电工检定用可调压pwm驱动器 | |
| CN115290945B (zh) | 功率循环测试用高精度测试电流源及方法 | |
| CN108919154A (zh) | 一种用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |