[发明专利]二维步进核磁共振仪床体

说明书

技术领域

本发明属于医疗电子领域，涉及一种二维步进核磁共振仪床体。

背景技术

 核磁共振是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。

 目前使用的核磁共振仪有连续波（CN)及脉冲傅里叶（PFT）变换两种形式。连续波核磁共 振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器、放大器及记录仪等组成。磁铁用来产生磁 场，主要有三种：永久磁铁，电磁铁[磁感应强度可高达24000 Gs(2.4 T)]，超导磁铁[磁感应强度可高达190000 Gs(19 T)]。频率高的仪器，分辨率好，灵敏度高，图谱简单易于分析。磁铁上 备有扫描线圈，用它来保证磁铁产生的磁场均匀，并能在一个较窄的范围内连续精确变化。射频 发射器用来产生固定频率的电磁辐射波检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将 共振信号绘制成共振图谱。

 近年来随着医学技术的快速发展，核磁共振仪已经在大中型医院中被广泛的应用。目前，在核磁共振仪的生产过程中，床体部分要与磁体一起搬入电磁屏蔽室组装后才能进行检测，这对人员和物资都是很大的浪费。

发明内容

 为解决现有技术对核磁共振仪检测不便的技术缺陷，本发明提供一种二维步进核磁共振仪床体。

二维步进核磁共振仪床体，包括与床体连接的横向运动步进电机和纵向运动伺服电机，还包括单片机，与单片机连接的开关按键、传感器、编码解码器，步进电机驱动器、伺服电机驱动电路；所述步进电机驱动器与横向运动步进电机控制连接，所述伺服电机驱动电路与纵向运动伺服电机控制连接，所述编码解码器还与纵向运动伺服电机连接。

优选的，还包括与单片机连接的显示设备。

优选的，所述单片机为Atmega128。

优选的，所述编码解码器为EPM240T100型CPLD芯片。 

优选的，还包括连接在单片机和横向运动步进电机之间的滤波器。

 优选的，所述编码解码器还与横向运动步进电机连接。

 本发明所述二维步进核磁共振仪床体，实现了对床体纵向和横向运动的精确控制和检测。主控电路采用了全数字控制方式和抗干扰设计，具有很高的抗干扰性能，能够完全实现对床体的控制功能，并且满足对床体各种测试的要求，具有较高的稳定可靠性。大大降低了生产成本，缩短了生产周期。

附图说明

图1示出本发明一个具体实施方式示意图。

具体实施方式

 以下给出本发明一个具体实施方式。

二维步进核磁共振仪床体，包括与床体连接的横向运动步进电机和纵向运动伺服电机，还包括单片机，与单片机连接的开关按键、传感器、编码解码器，步进电机驱动器、伺服电机驱动电路；所述步进电机驱动器与横向运动步进电机控制连接，所述伺服电机驱动电路与纵向运动伺服电机控制连接，所述编码解码器还与纵向运动伺服电机连接。

 如图1给出本发明一个具体实施方式， 系统经过初始化之后，当开关或按键发出通断信号给主控制板时，由单片机判断床体当前的状态，如果床体没有处于极限位置，则单片机向相应的电机发出驱动信号，驱动床体向相应的方向运动，否则床体停止运动。横向运动采用开环控制，运动位置由单片机发出的脉冲个数决定。纵向运动采用闭环控制，由连接在直流伺服电机上的编码器反馈位置信号给主控制板。

 单片机主要实现控制功能，编码解码器主要实现I/O口扩展、逻辑判断和对输入、输出信号的编码解码功能。

 本系统优选采用AVR Atmega128单片机，它是一种高性能、低功耗的8位微处理器，采用先进的 RISC 结构，133 条指令大多数可以在一个时钟周期内完成，满足了本系统对执行速度的要求。它具有非易失性的程序和数据存储器，128K 字节的系统内可编程Flash。由于本系统在对纵向距离的增减，横向距离的增减，键盘扫描等程序设计均需要使用定时器。而此单片机分别提供了两个具有独立的预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器，以及两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器。它具有两路8 位PWM和6路分辨率可编程（2 到16 位）的PWM输出比较调制器。它具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器，能够有效防止程序跑飞。

 本发明的编码解码器优选采用ALTRA公司的EPM240T100型CPLD芯片。该芯片具备32路并行编码解码功能，并且自带16M SDRAM存储器和16M FLASH存储器。