X射线发生器的阳极转速检测的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于X射线发生器技术领域，涉及X射线发生器的旋转的阳极的转速检测，尤其涉及通过交流电机的主绕组的感应电压的频率检测来实现阳极转速检测的阳极转速检测装置、阳极转速检测方法、以及包括该阳极转速检测装置的X射线发生器。
【背景技术】
[0002]X射线发生器在各种应用X射线的装置中广泛运用，例如，用X射线来曝光成像的装置，在医学影像领域产生非常大的影响。
[0003]图1所示为X射线发生器的基本结构原理示意图。在X射线发生器中，通常在真空的球管中产生X射线，X射线发生器主要包括作为阴极的阴极灯丝和设置有钨靶的阳极(也即阳极靶)，阴极灯丝和阳极靶均设置在球管中；在工作的过程中，阴极灯丝被通电以产生灯丝电流(Filament Current),从而可以加热阴极以发射出大量电子，电子在球管上所偏置的高压作用下形成电子束并高速向阳极靶撞击，进而产生X射线。为保护阳极，通常使用交流电机来驱动阳极靶旋转，从而形成旋转阳极。其中图1示出了交流电机通常所包括的定子(Stator)和转子(Rotor)。
[0004]X射线发生器的阳极的转速对于阳极以及球管的保护有着重要影响，如果阳极转速不够，阳极的钨靶容易损坏，球管的寿命容易大大缩短。因此，X射线发生器技术领域一直致力于阳极转速的检测。
[0005]现有技术的X射线发生器的阳极转速的检测都是通过检测驱动阳极旋转的交流电机来实现，图2所示为现有技术的阳极转速检测原理示意图。如图2所示，单相交流电机的主绕组(Main Winding)与交流电源直接稱接，单相交流电机的启动绕组(StartWinding,也称为副绕组)与电容串联再耦接交流电源，对应主绕组和启动绕组，设置了转速检测模块，转速检测模块可以检测主绕组和启动绕组是否有电流通过。在X射线发生器工作时，如果转速检测模块检测有电流通过，就认为该交流电机正常工作，认定阳极转速正常。
[0006]但是，这种阳极转速检测方法在检测电机堵转或者是测量电机转速都是难以实现的，并且，如果发生了某种主绕组和启动绕组有电流但是电机不转或者转速不够的情况下，阳极转速的不正常不会被检测到，从而容易并导致阳极靶和球管在工作过程中受损。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，更加准确、直接和/或有效地检测高压发生器的阳极转速。
[0008]为实现以上目的或者其他目的，本发明提供以下技术方案。
[0009]按照本发明的一方面，提供一种X射线发生器的阳极转速检测装置，所述X射线发生器包括阳极以及用于驱动阳极旋转的交流电机，所述交流电机包括转子和定子，所述转子上设置有主绕组和启动绕组；所述阳极转速检测装置包括:
驱动电源控制模块，其用于控制是否向所述交流电机提供交流电源输出，其中在转速检测过程中被配置为在一时间段内中止向所述交流电机输出交流电源；以及
频率检测模块，其用于采集在所述时间段内所产生的感应电压信号并测量该感应电压信号的频率。
[0010]根据本发明一实施例的阳极转速检测装置，其中，所述频率检测模块包括:信号调理电路，其用于采集所述主绕组在所述时间段内所产生的感应电压信号并进行调理处理；
所述驱动电源控制模块包括开关单元；
所述频率检测模块和所述驱动电源控制模块共用一微控制器，其用于获取所述感应电压信号的频率，并且用于输出第一信号至所述开关单元以中止向所述交流电机输出交流电源、并在获取该频率信息后输出第二信号至所述开关单元以继续驱动所述交流电机。
[0011]具体地，所述感应电压信号被调理处理输出为矩形波信号。
[0012]在之前所述实施例的阳极转速检测装置中，所述时间段被配置为在该时间段内中止向所述交流电机输出交流电源但不影响所述交流电机的正常工作。
[0013]在之前所述实施例的阳极转速检测装置中，在所述时间段内，所述交流电机的转子的转速基本不发生变化。
[0014]在之前所述实施例的阳极转速检测装置中，可选地，所述时间段在30ms至10ms的范围内。
[0015]按照本发明的又一方面，提供一种X射线发生器的阳极转速检测方法，其中，所述阳极通过其转子上设置有主绕组和启动绕组的交流电机驱动；所述方法包括步骤:
在一时间段内中止向交流电机输出交流电源；以及
采集在所述时间段内所产生的感应电压信号并测量该感应电压信号的频率。
[0016]具体地，所述时间段被配置为在该时间段内中止向所述交流电机输出交流电源但不影响所述交流电机的正常工作。
[0017]具体地，在所述时间段内，所述交流电机的转子的转速基本不发生变化。
[0018]可选地，所述时间段在30ms至10ms的范围内。
[0019]在一实施例中，所述感应电压信号被调理处理输出为矩形波信号以进行所述频率的测量。
[0020]按照本发明的还一方面，提供一种X射线发生器，包括:
球管，
设置在球管中阴极和阳极，以及用于驱动阳极旋转的交流电机；
并且还包括以上所述及的任一种阳极转速检测装置。
[0021]本发明的技术效果是，直接交流电源切断的小段时间内(中止时间段)所产生的感应电压来测量阳极转速，不但可以定量地检测具体转速，也能完全检测出电机不转的情形，使阳极的转速可以得到准确有效地监测或检测；并且，在交流电源切断的小段时间内，并不需要额外向主绕组施加测试电信号，也不需要等待消磁等过程，检测非常方便、高效。因此，本发明实施例的阳极转速检测模式不但对阳极转速准确有效、而且方便高效，不影响X射线发生器的正常工作，有利于保护X射线发生器的阳极和球管。
【附图说明】
[0022]从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
[0023]图1是X射线发生器的基本结构原理示意图。
[0024]图2是现有技术的阳极转速检测原理示意图。
[0025]图3是按照本发明一实施例的X射线发生器的阳极转速检测装置的结构示意图。
[0026]图4是图3所示实施例的阳极转速检测装置的电路结构实施例示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下【具体实施方式】以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
[0028]图3所示为按照本发明一实施例的X射线发生器的阳极转速检测装置的结构示意图。在本发明中，同样通过检测交流电机来实现阳极转速的检测，但是，其检测的原理是完全不同的。在以下实例中，为示例说明本发明的检测原理与图2所示现有技术的差异，同样示例以单相交流电机进行说明。但是需要说明的是，本发明的阳极转速检测装置以及方法并不限于应用于本发明实施例的单相交流交流电机，本领域技术在阅读以下公开的实施例后，可以将其等同地变换应用至其他类型的用于驱动阳极旋转的交流电机以检测阳极转速。
[0029]如图3所示，单相交流电机包括转子和定子，其通过交流电源110驱动，在提供交流电源输出的情况下，该电机可以被驱动并进入正常工作状态。相交流电机的定子上设置有主绕组121和启动绕组122，主绕组121与交流电源110之间耦接，启动绕组122串联有电容123，启动绕组122和电容123与主绕组121形成并联结构，耦接至交流电源110。在本发明中，主绕组121与交流电源110之间，也即电机与交流电源110之间设置有开关单元311，通过控制开关单元311可以控制是否向所述交流电机提供交流电源。
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