DE2831330C2

DE2831330C2 - Schaltungsanordnung zur Regelung des Heizfadenstroms von Röntgenstrahlröhren

Info

Publication number: DE2831330C2
Application number: DE2831330A
Authority: DE
Inventors: Takeo Jufi Kimura; Kaoru Fuji Ohmura; Ichiro Shibasaki
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-07-15
Filing date: 1978-07-17
Publication date: 1987-01-15
Also published as: AU522643B2; DE2858343C2; DE2831330A1; US4253048A; AU3801578A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Heizfadenstroms von Röntgenstrahlröhren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Schaltungsanordnung ist Inhalt der älteren deutschen Patentanmeldung P 27 03 420.4-33, vgl. die DE-OS 27 03 420, und dient zur gleichbleibend stabilen Beheizung jedes Heizfadens.
Bei einem Röntgengerät ist es wünschenswert, daß die von einer Röntgenstrahlröhre abgestrahlte Ausgangsstrahlung ständig konstant bleibt. Die Strahlungsintensität I ist dabei proportional dem Produkt aus dem Röhrenstrom I _P der Röntgenstrahlröhre und einer zwischen die Anode und die Kathode der Röntgenstrahlröhre angelegten Spannung KV _P (I a I _P [KV _P]³). Der Röhrenstrom I _P ist dem durch den Heizfaden fließenden Fadenstrom I _F proportional (I _P α I _F ^{- 8}). Für die stabile Erwärmung des Heizfadens ist daher nötig, den Heizfadenstrom konstant zu halten. Der Heizfaden der Röntgenstrahlröhre befindet sich an der Seite des Hochspannungserzeugungsteils, weshalb als Stromversorgung für die Röntgenstrahlröhre eine Wechselspannungsquelle benutzt wird. Dabei ist es üblich, den Strom von der Spannungs- bzw. Stromversorgung über einen Trenntransformator zum Heizfaden zu leiten. Hierbei ist an der Primärwicklungsseite des Trenntransformators eine ein Wechselspannungssignal stabilisierende Schaltung zur Stabilisierung des Heizfadenstroms angeordnet.
Auch wenn der Strom oder die Spannung an der Primärwicklungsseite des Trenntransformators mit hoher Genauigkeit stabilisiert wird, ist eine Änderung des Heizfadenstroms aufgrund einer Alterung des Trenntransformators unvermeidbar. Diese Tatsache stellt für die Stabilisierung der von der Röntgenstrahlröhre abgegebenen Strahlung ein schwerwiegendes Problem dar.
Zwischen die Anode und die Kathode der Röntgenstrahlröhre wird im allgemeinen eine Hochspannung im Bereich von z. B. 6 bis 15 kV angelegt. Wenn daher der Heizfadenstrom an der Hochspannungsseite in ähnlicher Weise zur Stabilisierung des Heizfadenstroms über eine Isolier- bzw. Trenneinrichtung zur Niederspannungsseite rückgekoppelt wird, trifft man unvermeidbar auf eine Grenze der Verbesserung der Stabilität aufgrund ungenügender Linearität der Trenneinrichtung sowie der bei der Röhre auftretenden Drift. In jüngster Zeit ist die rechnergesteuerte Tomographie-Vorrichtung zum Einsatz gelangt, bei welcher zahlreiche Daten durch einen Digitalrechner verarbeitet werden. Bei einer Vorrichtung dieser Art ist es wünschenswert, auch die Beheizung des Heizfadens digital zu steuern.
Inhalt der eingangs genannten DE-OS 27 03 420 ist eine Schaltungsanordnung der gattungsgemäßen Art, wobei Speicher Daten für den Heizfadenstrom entsprechend einem Röhrenstrom und einer Röhrenspannung einer Röntgenstrahlröhre aufzeichnen. Der Heizfadenstrom wird gemessen, wenn die Röntgenstrahlröhre tatsächlich benutzt wird. Entsprechend diesen Messungen werden dann die in den Speichern aufgezeichneten Daten automatisch korrigiert. Analog/Digital- Wandler setzen den Röhrenstrom und die Röhrenspannung jeweils zur Datenkorrektur in digitale Signale um.
In der DE-OS 25 42 016 ist eine Schaltungsanordnung zur Einstellung des Aufnahmestroms einer Röntgenstrahlröhre beschrieben. Bei dieser Schaltungsanordnung ist ein Spannungswandler auf der Primärwicklungsseite eines Hochspannungstransformators vorgesehen, um den durch die Primärwicklung des Hochspannungstransformators fließenden elektrischen Strom zu erfassen. Eine aus dem Spannungswandler, einem Gleichrichter, einem Tiefpaß, einer Multiplizierschaltung und einer Komparatorstufe aufgebaute Schleife bildet eine analoge Signalschleife. Ebenso ist eine Rückkopplungsschleife aus einem Verstärker zur Rückkopplung des Röhrenstroms der Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators zur Primärwicklung dieses Hochspannungstransformators eine analoge Signalschleife.
Weiterhin ist in der DE-OS 23 18 493 eine Schaltungsanordnung zur Stabilisierung des Elektronen-Entladungsstroms in einer Elektronen- bzw. Röntgenstrahlröhre beschrieben. Bei dieser Schaltungsanordnung liefert eine den Elektronenstrom an der Anode auswertende Schaltung eine Stabilisierungsspannung an eine in der Elektronenröhre vorgesehene Stabilisierungselektrode. Außerdem ändert diese Schaltung die Stabilisierungsspannung entsprechend Elektronenstromänderungen, so daß der Elektronenstrom an der Anode konstant bleibt. Zusätzlich ist mit der genannten Schaltung über eine opto-elektronische Kopplung eine Stabilisierungsschaltung verbunden, mittels der der Kathodenheizstrom so eingestellt wird, daß die Elektronemission der Kathode konstant bleibt.
Aus der DE-OS 24 48 754 ist eine Heizstromversorgung für eine hochspannungsbetriebene Elektronen- bzw. Röntgenstrahlröhre bekannt, bei der Sollwert und Istwert für den Heizstrom in einen Komparator eingespeist werden, dessen Ausgangssignal einen Impulsbreitenmodulator steuert, der dem Heizfaden der Elektronenröhre entsprechend modulierte Stromimpulse zuführt.
Schließlich ist in der GB-PS 11 24 728 eine Anordnung zur Einspeisung und Einstellung der Röhrenströme von Röntgenstrahlröhren beschrieben, wobei Primärseite und Sekundärseite von Transformatoren über Leuchtdioden, Lichtleiter und Photozellen miteinander gekoppelt sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Heizfadenstroms von Röntgenstrahlröhren zu schaffen, mit der der Heizfadenstrom praktisch unabhängig von Störeinflüssen stabil gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 5.
Die Erfindung ermöglicht eine Schaltungsanordnung, mit welcher die von der Röntgenstrahlröhre abgegebene Röntgenstrahlung durch Stabilisierung des Heizfadenstroms zuverlässig konstant gehalten werden kann.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung mit Merkmalen nach der Erfindung,
Fig. 2 eine graphische Darstellung des Heizfadenstroms in Abhängigkeit von der Röntgenröhrenspannung mit dem Röhrenstrom I _P als Parameter, und
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine spezielle Ausführungsform der Schaltungsanordnung für eine Röntgenstrahlröhre dargestellt. Bei dieser Schaltungsanordnung weist eine einen stabilisierten Gleichstrom liefernde Steuereinrichtung 12 einen Vollweg-Gleichrichter 16 auf, der mit seinem Eingang an eine Wechselstromquelle 14 und mit seinem Ausgang an einem Kondensator 18 angeschlossen ist.
Der Ausgang der Steuereinrichtung 12 ist mit der Kollektor-Emitter-Strecke eines npn-Transistors 22 für die Stromsteuerung verbunden. Die Basis des npn-Transistors 22 ist über einen Widerstand 24 mit dem Ausgang eines Fehlerverstärkers 26 verbunden. Ein Widerstand 28 und ein Kondensator 30 sind zwischen den Emitter des Transistors 22 und Masse bzw. die negative Ausgangsklemme des Gleichrichters 16 geschaltet. Der Widerstand 28 und der Kondensator 30 verhindern ein Schwingen der Steuereinrichtung 12.
Eine Umsetzerschaltung 34 enthält zwei Transistoren 38 und 40, die an den Emittern zusammengeschaltet sind und mit ihren Kollektoren an die Endklemmen der Primärwicklung eines Trenntransformators 36 und mit den Basis-Elektroden an die Ausgangsklemmen eines nicht dargestellten Torimpulsgenerators angeschlossen sind. Der Trenntransformator 36 trennt die Niederspannung-Primärwicklungsseite von einer Hochspannung- Sekundärwicklungsseite. Die Mittelanzapfung der Primärwicklung des Transformators 36 ist mit dem Emitter des Transistors 22 verbunden.
Eine Gleichrichterschaltung 46 umfaßt einen Vollweg- Gleichrichter 42 sowie einen Glättungskondensator 44. Die Sekundärwicklung des Trenntransformators 36 ist an die Eingangsklemmen des Gleichrichters 42 angeschlossen. Die Gleichrichterschaltung 46 ist über einen Strommeßwiderstand 48 mit einem Heizfaden 52 einer Röntgenstrahlröhre 50 sowie mit einer stabilisierten Gleichstromquelle 54 zur Aktivierung der verschiedenen, noch zu beschreibenden Schaltungen verbunden.
Eine Heizfadenstrom-Detektoreinrichtung 60 enthält einen Operationsverstärker 58, der an einer invertierenden Eingangsklemme mit einer Verzweigung zwischen dem Widerstand 48 und dem Heizfaden 52 über einen Widerstand 56 und an der nicht-invertierenden Eingangsklemme mit einer Verzweigung zwischen dem Widerstand 48 und dem Kondensator 44 über einen Widerstand 57 und die Gleichstromquelle 54 verbunden ist.
Ein Analog/Digital- (A/D)-Wandler 62 ist mit seinem Eingang an den Ausgang des Operationsverstärkers 58 angeschlossen, und er wird durch die stabilisierte Gleichstromquelle 54 gespeist. In Abhängigkeit von einem vom Operationsverstärker 58 abgegebenen Analogsignal liefert der A/D-Wandler 62 bitparallele Digitalsignale mit einer Vielzahl von Bits, die jeweils einer logischen "1" oder "0" entsprechen. Der A/D-Wandler 62 besitzt eine der Bitzahl entsprechende Zahl von Ausgangsklemmen, die an die entsprechenden Eingangsklemmen einer Treiberschaltung 64 angeschlossen sind, die ihrerseits Ausgangsklemmen in einer Zahl entsprechend den Eingangsklemmen aufweist. Die Treiberschaltung 64 wird ebenfalls durch die stabilisierte Gleichstromquelle 54 gespeist. Zwischen die Treiberschaltung 64 und einen Impulsformer, d. h. eine Impulsformschaltung 74 sind mehrere Optokoppler 66 ₁ bis 66 _n eingeschaltet, die als Isolier- bzw. Trennübertragungsstrecken zur Trennung der Niederspannung-Primärwicklungsseite von der Hochspannung-Sekundärwicklungsseite dienen. Jeder Optokoppler 66 besteht aus einer Leuchtdiode 68, einer optischen Faser 70 und einem Phototransistor 72. Die optische Faser 70 führt ein Lichtstrahlenbündel von der betreffenden Leuchtdiode 68 zum Phototransistor 72, der seinerseits auf das Licht anspricht, indem er durchschaltet. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Leuchtdioden 68 an die Ausgangsklemmen der Treiberschaltung 64 angeschlossen. Die Phototransistoren 72 sind an die Eingangsklemmen des Impulsformers 74 angeschlossen. Die Leuchtdioden 68 werden zum Emittieren von Licht angesteuert, wenn sie von der betreffenden Ausgangsklemme einer Treiberschaltung 64 mit einem einer logischen "1" entsprechenden Ausgangssignal gespeist werden. Der Impulsformer 74 bewirkt eine Wellenformung der eingehenden, über den Optokoppler 66 gelieferten Impulse.
Ein mit dem Impulsformer 74 gekoppelter Digital/ Analog- (D/A)-Wandler 76 wandelt die vom Impulsformer 74 gelieferten bitparallelen Digitalsignale in ein Analogsignal um. Der D/A-Wandler 76 ist an seiner Ausgangsklemme über einen Eingangswiderstand 78 mit der invertierenden Eingangsklemme des Fehler- bzw. Operationsverstärkers 26 verbunden. Die nicht-invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 26 ist über einen weiteren Eingangswiderstand 82 mit der bewegbaren Klemme eines Stellwiderstands 80 verbunden, über dem eine Spannung V _DD anliegt.
Der Stellwiderstand 80 arbeitet als Funktionsgenerator 84 zur Lieferung eines Signals, das eine Bezugsgröße des Heizfadenstroms darstellt. Die Kennlinie des Heizfadenstroms I _F (A) in Abhängigkeit von der Röhrenspannung (kV _P ) ist in Fig. 2 schematisch durch die drei Kurven A, B und C veranschaulicht. In Fig. 2 ist der Röhrenstrom I _P (mA) als Parameter vorausgesetzt. Aus dieser Darstellung geht hervor, daß der Funktionsgenerator 84 zweckmäßig durch die Kurven A, B und C angedeutete Bezugsgrößensignale liefert. Es ist jedoch sehr schwierig, einen Funktionsgenerator mit dieser idealen Kennlinie herzustellen. Aus diesem Grund ist ein in der Praxis verwendeter Funktionsgenerator so ausgebildet, daß sich seine Kennlinien zum Teil den Kurven A, B und C annähern. Der Funktionsgenerator kann ein Mikroprozessor mit Direktzugriffspeicher sein.
Im Betrieb wird ein von der Wechselstromquelle 14 gelieferter Wechselstrom durch den Vollweg-Gleichrichter 16 gleichgerichtet. Der gleichgerichtete Strom wird an die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 22 angelegt. Die Größe des über diese Strecke fließenden Stroms wird durch Einstellung des Basisstroms des Transistors 22 gesteuert. Der auf diese Weise stabilisierte Gleichstrom wird zur Mittelanzapfung der Primärwicklung des Trenntransformators 36 geleitet. Unter diesen Bedingungen wird ein Vorimpuls vom nicht dargestellten Vorimpulsgenerator abwechselnd an die Basiselektroden der Transistoren 38 und 40 angelegt, um diese Transistoren 38 und 40 abwechselnd durchzuschalten, so daß eine Rechteckwechselspannung an der Sekundärwicklung des Trenntransformators 36 erscheint. Diese Rechteckwechselspannung wird sodann durch den Gleichrichter 42 gleichgerichtet und durch den Kondensator 44 geglättet, um schließlich in den Heizfaden 52 der Röntgenstrahlröhre 50 eingespeist zu werden. Der geglättete Wechselstrom wird außerdem der stabilisierten Gleichstromquelle 54 eingegeben, die als Stromversorgung für den Operationsverstärker 58, den A/D-Wandler 62 und die Treiberschaltung 64 dient. Die stabilisierte Gleichstromquelle 54 justiert die Eingangsgleichspannung zur Lieferung eines zweckmäßigen Spannungsausgangssignals. Die durch den zum Heizfaden 52 fließenden Strom über den Widerstand 48 erzeugte Spannung wird der invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 58 aufgeprägt, durch den sie verstärkt und dann an den A/D-Wandler 62 angelegt wird. Letzterer wandelt das Ausgangssignal des Verstärkers 58 in bitparallele Digitalsignale um, die eine Vielzahl von Bits "1" oder "0" enthalten. Genauer gesagt: das bitparallele Digitalsignal enthält eine Vielzahl von Bits, deren Inhalte sämtlich gleichzeitig von A/D-Wandler 62 abgeleitet werden. Das Digitalsignal wird zur Treiberschaltung 64 geliefert, woraufhin die das logische "1"-Signal empfangenden Leuchtdioden 68 zum Emittieren von Licht aktiviert werden, während die mit dem logischen "0"-Signal beaufschlagten Leuchtdioden unwirksam bleiben, d. h. kein Licht emittieren. Selbstverständlich muß dabei die Amplitude des Ausgangsimpulses der Treiberschaltung 64 groß genug sein, um die Leuchtdioden 68 ansteuern zu können. Das ausgestrahlte Licht wird über zugeordnete optische Fasern 70 zu den entsprechenden Phototransistoren 72 geleitet. Bei Empfang des Lichts schalten die Phototransistoren 72 unter Erzeugung von Impulsen durch. Diese Impulse werden durch den Impulsformer 74 in die geeignete Wellenform gebracht. Die gleichzeitige Binärentscheidungen darstellenden bitparallelen Digitalsignale vom Impulsformer 74 werden dem D/A-Wandler 76 zugeführt, an welchem diese Digitalsignale in ein Analogsignal umgesetzt werden. Das Analogsignal vom D/A-Wandler 76 wird über dem Widerstand 78 der invertierenden Eingangsklemme des Fehlerverstärkers 26 aufgeprägt. Letzteres empfängt an seiner nicht-invertierenden Eingangsklemme über den Eingangswiderstand 82 das Bezugsgrößensignal vom Funktionsgenerator 84. Der Fehlerverstärker 26 erzeugt daraufhin ein Spannungssignal entsprechend dem Unterschied zwischen dem Bezugsgrößensignal an seiner nicht-invertierenden Eingangsklemme und dem an die invertierende Eingangsklemme angelegten Analogsignal vom D/A-Wandler 76. Das Spannungssignal wird der Basis des Transistors 22 eingegeben. Der über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 22 fließende Strom wird durch das Spannungssignal vom Fehlerverstärker 26 gesteuert. Durch Einstellung des über diese Strecke fließenden Stroms wird die an die Primärwicklung des Trenntransformators 36 angelegte Spannung und somit der über den Heizfaden 52 fließende Strom geregelt. Der durch den Heizfaden 52 fließende Strom wird auf dem durch das Bezugsgrößensignal angegebenen Pegel gehalten. Bei dieser Ausführungsform wird somit der über die Sekundärwicklung des Trenntransformators 36 fließende Heizfadenstrom, d. h. der Heizfadenstrom der Röntgenstrahlröhre 50, abgegriffen bzw. gemessen; ein Unterschied zwischen dem Heizfadenstrom und dem Bezugsgrößensignal wird berechnet; und der entsprechende Unterschied wird zur Einstellung der an die Primärwicklung des Trenntransformators angelegten Spannung benutzt, um diese konstant zu halten. Auf diese Weise kann der Heizfadenstrom zweckmäßig geregelt werden, selbt wenn der Trenntransformator einer Alterung unterworfen ist. Weiterhin wird der Heizfadenstrom an der Hochspannungsseite der Schaltungsanordnung in Digitalform gebracht, und das in Digitalform gebrachte Signal wird nach dem Durchgang durch die Signalübertragungsstreckeneinrichtung 66 abgenommen. Das Signal läßt sich einfach und genau verarbeiten, so daß eine genaue Regelung des Heizfadenstroms möglich ist.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher die den Teilen von Fig. 1 entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern wie dort bezeichnet sind. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform ist zwischen die Treiberschaltung 64 und den A/D-Wandler 62 ein Parallel-Serien-Umsetzer 102 zur Umsetzung eines bitparallelen Digitalsignals in ein bitserielles Digitalsignal eingeschaltet. Der Ausdruck " bitserielles Digitalsignal" bedeutet, daß dieses Signal eine Vielzahl von in Serie angeordneten Bits enthält, wobei die Inhalte der einzelnen Bits sequentiell abgeleitet werden. Weiterhin ist zwischen dem Impulsformer 74 und dem D/A-Wandler 76 ein Serien-Parallel-Umsetzer 104 zur Umwandlung eines Digitalsignals von der Parallel- in die Serienform angeordnet. Außerdem ist an diesen Umsetzer 104 ein Taktimpulsgenerator 106 angeschlossen. Letzterer ist noch an den Parallel-Serien-Umsetzer 102 angeschlossen, und zwar über eine Isolier- bzw. Trennübertragungsstrecke, welche eine Treiberschaltung 108, einen Optokoppler 110 und einen Impulsformer 112 umfaßt. Der Optokoppler 110 kann derselbe sein wie der zwischen Treiberschaltung 64 und Impulsformer 74 angeordnete. Der zwischen den Impulsformer 112 und die Treiberschaltung 108 eingeschaltete Optokoppler 110 besteht aus einer Leuchtdiode 114, die in Abhängigkeit vom Ausgangsimpuls der Treiberschaltung 108 Licht emittiert, einer optischen Faser 116 zur Führung des Lichts von der Leuchtdiode 114 und einem Phototransistor 118, der in Abhängigkeit von dem von der Leuchtdiode 114 gelieferten Licht durchschaltet. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß aufgrund der bitseriellen Form des Eingangs-Digitalsignals zur Treiberschaltung 64 deren Eingangs- und Ausgangsklemmen jeweils einzeln ausgeführt sind. Dies bedingt einen einzigen Optokoppler an der Ausgangsseite der Treiberschaltung 64. Bei dieser Anordnung werden der Serien-Parallel-Umsetzer 104, die Treiberschaltung 108 und der Taktimpulsgenerator 106 durch eine zweckmäßige, nicht dargestellte Gleichspannungsquelle gespeist.
Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 arbeitet praktisch auf dieselbe Weise wie die Vorrichtung nach Fig. 1. Infolgedessen ist aus Vereinfachungsgründen nur die Arbeitsweise der unterschiedlichen Abschnitte der Ausführungsform gemäß Fig. 3 näher erläutert. Der Parallel-Serien-Umsetzer 102 setzt synchron mit dem Taktimpuls vom Taktimpulsgenerator 106 das bitparallele Digitalsignal in das bitserielle Digitalsignal um. Selbstverständlich entspricht dabei die Größe des bitparallelen Digitalsignals vom A/D- Wandler 62 der Größe des Heizfadenstroms. Das bitserielle Digitalsignal wird über den Optokoppler 66 und den Impulsformer 74 dem Serien-Parallel-Umsetzer 104 eingegeben. Letzterer wandelt synchron mit dem vom Taktimpulsgenerator 106 gelieferten Taktimpuls das bitserielle Digitalsignal in ein bitparalleles Digitalsignal um. Das vom Umsetzer 104 gelieferte bitparallele Digitalsignal wird durch den D/A-Wandler 76 in ein Analogsignal umgewandelt. In jeder anderen Beziehung arbeitet diese Ausführungsform genau so wie diejenige nach Fig. 1, so daß auf eine weitere Beschreibung dieser Arbeitsweise verzichtet werden kann.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 kann der Schaltungsaufbau der Treiberschaltung 64 dadurch vereinfacht werden, daß Eingangs- und Ausgangsklemmen jeweils nur einmal vorhanden sind, weil das bitparallele Digitalsignal vom A/D-Wandler 62 durch den Parallel-Serien- Umsetzer 102 in ein bitserielles Digitalsignal umgesetzt wird. Weiterhin braucht auch der zwischen dem A/D- Wandler 62 und dem D/A-Wandler 76 vorgesehene Optokoppler 66 nur einmal vorhanden zu sein.
Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 3 ist der Optokoppler für die Signalübertragungsstreckeneinrichtung vorgesehen, um ein Meßsignal an der Sekundärwicklungsseite des Trenntransformators zur Primärwicklungsseite rückzukoppeln. Der Optokoppler kann jedoch auch durch einen Trenntransformator ersetzt werden. Bei einer Anordnung, bei welcher das Meßsignal in bitserieller Form, wie im Fall von Fig. 3, rückgekoppelt wird, kann durch Anwendung eines Phasenregelkreises die Trennübertragungsstrecke für die Übermittlung der Taktimpulse weggelassen werden.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Regelung des Heizfadenstroms von Röntgenstrahlröhren mit

- einer Stromquelle (14),

- einem zur Versorgung der Röntgenstrahlröhre (50) mit einem Heizfadenstrom dienenden Transformator (36), dessen Primärwicklung mit der Stromquelle (14) und dessen Sekundärwicklung mit dem Heizfaden (52) der Röntgenstrahlröhre (50) verbunden sind,

- einer Detektoreinrichtung (60) zur Erfassung des Heizfadenstroms und zur Umwandlung des Heizfadenstroms in ein digitales Signal mittels eines A/D- Wandlers (62) und

- einer Steuereinrichtung (12), die zur Einstellung des Heizfadenstroms an der Primärwicklung auf einen vorbestimmten Wert dient und aus einem D/A- Wandler (76) zur Umwandlung des digitalen Signals des A/D-Wandlers (62) in ein analoges Signal und aus einer Signalübertragungsstreckeneinrichtung (66) zwischen dem A/D-Wandler ( 62) und dem D/A- Wandler (76) zur Ankopplung des A/D-Wandlers (62) besteht,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Detektoreinrichtung (60) zwischen die Sekundärwicklung des Transformators (36) und den Heizfaden (52) der Röntgenstrahlröhre (50) geschaltet ist, und

- daß die Signalübertragungsstreckeneinrichtung (66) in elektrisch isolierender Weise das den erfaßten Heizfadenstrom anzeigende und vom A/D-Wandler (62) umgewandelte digitale Signal zum D/A-Wandler (76) überträgt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der A/D-Wandler (62) den Heizfadenstrom in ein digitales Signal aus parallelen Bits umwandelt und daß die Anzahl der Signalübertragungsstrecken der Signalübertragungsstreckeneinrichtung (66) gleich der Anzahl der parallelen Bits des digitalen Signals ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsstreckeneinrichtung (66) eine einzige Signalübertragungsstrecke aufweist und daß zwischen dem A/D-Wandler (62) und der Signalübertragungsstreckeneinrichtung (66) ein Parallel-Serien-Umsetzer (102) zur Umwandlung des digitalen Signals aus parallelen Bits vom A/D-Wandler in ein digitales Signal aus seriellen Bits und zwischen der Signalübertragungsstreckeneinrichtung (66) und dem D/A-Wandler (76) ein Serien-Parallel- Umsetzer (104) zur Umwandlung des über die Signalübertragungsstreckeneinrichtung (66) geschickten Signals aus seriellen Bits vom Parallel-Serien-Umsetzer (102) in ein digitales Signal aus parallelen Bits vorgesehen sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsstreckeneinrichtung (66) einen Optokoppler aufweist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gleichrichter (42) zum Gleichrichten der Ausgangswechselspannung des Transformators (36) und zum Anlegen der gleichgerichteten Spannung an den Heizfaden (52) der Röntgenstrahlröhre (50).