[发明专利]一种适用于旋转体和固定体之间的数据传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于光纤通信的旋转体和固定体之间的高速数据传输系统，尤其涉及适用于医用CT系统和工业CT系统的高速数据传输系统。

背景技术

在医用技术领域和工业技术领域中，有很多应用场合需要将旋转体上的数据信息传输到固定体上，或需要将固定体上的信息传输到旋转体上，典型的应用如在医用CT系统和工业CT系统中，需要实时地将旋转体上检测到的信息高速高可靠性地传输到工作人员的计算机系统中，即固定体上。最初的数据传输系统是通过电刷和导电环的方式来实现的，但由于旋转体在旋转时电刷和导电环之间的接触电阻值在不断地变化，这种变化会产生很大的信号噪声，从而降低了数据传输的可靠性，因此不能用来传输高速数据信号。特别是在高压环境下，旋转体和固定体之间的高压放电引起的高压噪声更大。另外，由于碳刷和滑环之间的接触摩擦，也影响了数据传输系统的使用寿命。

随着具有多排X光探测器的高速医用CT系统和工业CT系统在实际检测中得到广泛应用，CT系统在单位时间内采集到的检测数据大大增加，采用碳刷和滑环接触的方式来实现数据传输是越来越不可靠和理想的了。因此，业界提出了用无线电容耦合的方式来代替上述的碳刷滑环方式，但是无线电容耦合的电磁场比较容易受到外界电压、电流和电磁场的干扰，因此高速数据传输的准确性以及传输速率受到限制和影响。

为了解决上述的问题，业界提出了基于光学的信号传输系统，如在公开号为CN101006925A的专利申请中，公开了一种基于光纤的数据传输系统，其中，在旋转体上沿圆周方向固定若干个电光转换元件(如激光二极管)和聚焦透镜作为信号发射部分，在固定体上沿圆周方向设置一段有限长度的光纤束来接收发射部分发射的光信号并传送到光电转换元件，保证在实际工作中，至少有一束发射部分发射的光束能够落在固定体上的光纤束上。在公开号为CN 1989905A的专利申请中，同样公开了一种基于光纤的数据传输系统，与CN101006925A不同的是，这个专利申请中在旋转体上只设置了一个电光转换元件(如激光二极管)和聚焦透镜作为信号发射部分，在固定体上沿圆周方向布满光纤来接收发射的光信号并传送到光电转换元件。但上述这两种系统都采用了较多的激光器或光纤，成本较高，实用性受到限制。

在公开号为CN101794504A的专利申请中，公开了一种基于光纤通信的数据传输系统，其通过旋转体上的带轮带动同步带转动，在带轮和同步带上设置激光准直镜，设置带轮和同步带上激光准直镜的个数和间距以及同步带的长度，保证任意时刻都有一对激光准直镜是配合相对的，这样就将旋转体带轮上的激光数据传输到同步带上的光纤中，再通过光纤旋转连接器将旋转的光纤中的激光数据传输到固定体中。这种系统对机械结构以及带轮同步带的传动精度要求较高，实现较为复杂，安装较为困难，而且该系统中的光纤旋转连接器只能设置于同步带所形成空间的中心位置。

发明内容

上述几种公开的数据传输系统有一个共同的特点就是被检物可以从旋转体中间穿过，都不占用旋转体内径部分和旋转体内径部分水平延伸出来的空间，这种形式的系统尤其适用于安检仪中，但在医用CT和工业CT系统中，被检物可以从旋转体一侧进入，然后再从这一侧出去，这样旋转体的没有被检物进出的一侧的旋转体内径部分水平延伸出来的空间是不被占用的，其中最重要的就是可以使用旋转体的没有被检物进出的一侧的中心轴线。

本发明的目的在于提供一种基于光纤通信的用于旋转体和固定体之间的结构简单、成本较低、性能稳定可靠的高速数据传输系统，尤其适用于医用CT和工业CT的滑环系统中，以实现将旋转体上的检测数据高速高可靠地传输到固定体上。该高速高可靠性数据传输系统包括：数据采集装置，其设置在旋转体上；发射装置，其设置在旋转体上；使得旋转的光纤中的光能够传输到固定的光纤中的光纤连接器，其设置在固定体上，并且其至少具有可旋转部分和固定部分；光纤，其连接发射装置和该光纤连接器；旋转机构，其设置在固定体上，且该旋转机构拨动该光纤连接器的可旋转部分，使该可旋转部分与旋转体同步旋转。

其中旋转体是一个具有一定内径的盘状物体，并且具有一定厚度。

其中数据采集装置与发射装置相连，具有将X光接收装置转换的模拟电信号转换为数字电信号的功能。

发射装置具有将数字电信号转换为可以在光纤中传输的数字光信号并通过光纤接头将其传输出去的功能。