CN107110937B - 用于有功负载阻抗监控的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种装置，包括功率放大器；操作连接成从功率放大器被电驱动的负载；以及阻抗监控器，所述阻抗监控器被配置成实时地识别功率放大器的输出波形内的有利段、在输出波形的识别的段期间对由功率放大器驱动的负载的基线功率谱密度建模、在输出波形的识别的段期间对负载的经验功率谱密度采样、以及在经验功率谱密度偏离基线功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准的情况下指示负载故障。

Description

用于有功负载阻抗监控的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年12月30日提交的美国专利申请号14/585，813的优先权，通过引用而将其全部内容结合于本文中。

背景技术

本发明的实施例通常涉及负载故障检测。特定实施例涉及磁共振成像（MRI）系统的梯度线圈内的负载阻抗的实时监控。

磁共振成像（MRI）系统典型地利用梯度驱动器子系统，所述梯度驱动器子系统包括梯度线圈放大器、一个或多个梯度电源以及将梯度驱动器子系统连接到梯度线圈的附件。梯度驱动器由三个梯度放大器组成，每梯度轴（X、Y、Z）一个梯度放大器。三个物理轴是独立的，因为它们各自生成表示由脉冲序列描述（PSD）定义的数字波形的物理规定的电流。

每个梯度波形驱动对应的梯度线圈，所述梯度线圈产生使MRI系统的扫描体积内的感兴趣的区域数字化或体素化的频率编码磁场梯度、相位编码磁场梯度和切片选择磁场梯度。同样地，梯度放大器是产生任意波形的带宽限制的电流源，所述任意波形被利用来使MRI数据与扫描体积内的特定位置相互关联。正如将会意识到的，从梯度放大器到它的线圈的松的电连接或者在磁场中的负载下断开的梯度线圈可潜在地引起图像质量问题或者使设备过热并损坏设备。

因此，辨别松的连接或者梯度线圈故障何时发生通常是所希望的，并且在这些异常中的一个可能发生的情况下及时指示MRI系统性能降级通常是所希望的。

发明内容

本发明的实施例实现了一种方法，所述方法包括识别功率放大器的输出波形内的有利段；在输出波形的识别的段期间，对由功率放大器驱动的负载的基线功率谱密度建模；在输出波形的识别的段期间，对负载的经验功率谱密度采样；以及在经验功率谱密度偏离基线功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准的情况下，指示负载故障。

其它实施例实现了一种方法，所述方法包括在用于梯度波形产生的脉冲发生器模块的操作期间，对梯度线圈电流的三个轴建模；在梯度波形产生期间，对至少一个梯度线圈电流采样；为至少一个采样的梯度线圈电流导出经验功率谱密度；为与至少一个采样的梯度线圈电流对应的建模的轴中的一个建模的轴导出基线功率谱密度；以及在基线功率谱密度偏离经验功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准的情况下，指示采样的梯度线圈中的故障。

其它实施例提供了一种装置，所述装置包括功率放大器；操作连接成从功率放大器被电驱动的负载；以及阻抗监控器，所述阻抗监控器被配置成实时地识别功率放大器的输出波形内的有利段、在输出波形的识别的段期间对由功率放大器驱动的负载的基线功率谱密度建模、在输出波形的识别的段期间对负载的经验功率谱密度采样、以及在基线功率谱密度偏离经验功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准的情况下指示负载故障。

附图说明

参考附图，从阅读非限制性实施例的下面的描述将会更好地理解本发明，其中下面：

图1示意性地示出了其中实现本发明的实施例的示范的磁共振成像（MRI）系统。

图2示意性地示出了在图1的示范的MRI系统中使用的梯度功率放大器和波纹消除滤波器。

图3用图表示出了在图1的MRI系统的操作期间由图2的梯度功率放大器产生的梯度波形。

图4用图表示出了由根据本发明的实施例的用于监控负载阻抗的方法使用的经验电压迹线、期望的电压迹线、建模的电压迹线和电压偏差。

图5示意性地示出了根据本发明的实施例的装置，所述装置被配置成实现用于监控由功率放大器驱动的负载的阻抗的方法，以便于主动检测负载故障。

图6-7用图表示出了根据本发明的实施例建模的阻抗的电阻分量和电感分量的频率响应。

图8A-D用图表示出了模型与经验值的预期的偏差。

具体实施方式

将在下面详细地参考本发明的示范实施例，其示例在附图中被说明。在任何可能的情况下，整个附图中使用的相同的附图标记指相同的或者相似的部分，而无重复的描述。尽管关于MRI系统描述了本发明的示范实施例，通常本发明的实施例还可适用于负载故障的实时监控。

正如本文所使用的，术语“基本上”、“通常”和“大约”指示相对于适于实现部件或者组件的功能目的的理想的期望状况的、可合理实现的制造和装配容限内的状况。术语“实时”指与正在进行的过程基本上同时并且对正在进行的过程有响应，即能够提供反馈信号以响应于监控的过程变量超过阈值而中断正在进行的过程。

图1示出了结合本发明的实施例的示范的磁共振成像（MRI）系统10的主要部件。从操作者控制台12控制系统的操作，所述操作者控制台12包括键盘或其它输入设备13、控制面板14、以及显示屏16。输入设备13可以包括鼠标、操纵杆、键盘、跟踪球、触摸激活屏、光棒、语音控制、或者任何类似的或等效的输入设备，并且可以被用于交互几何规定。控制台12通过链路18与使得操作者能够控制图像在显示屏16上的产生和显示的独立的计算机系统20通信。计算机系统20包括通过底板20a相互通信的多个模块。计算机系统20的模块包括图像处理器模块22、CPU模块24以及可以包括用于存储图像数据阵列的帧缓冲器的存储器模块26。计算机系统20被链接到档案媒体设备、永久或备份存储装置或者用于图像数据和程序的存储的网络，并且通过高速信号链路34与独立的MRI系统控制32通信。计算机系统20和MRI系统控制32共同形成“MRI控制器”33。根据本发明的实施例和方面，MRI控制器33被配置成例如通过执行下面进一步讨论的示范的算法来实现用于对水、脂肪和硅酮独立成像的方法。

MRI系统控制32包括通过底板32a被连接在一起的一组模块。这些包括CPU模块36以及脉冲发生器模块38。CPU模块36通过串行链路40连接到操作者控制台12。是通过链路40，MRI系统控制32从操作者接收命令以指示将要被执行的扫描序列。CPU模块36操作系统部件以执行期望的扫描序列并且产生指示所产生的RF脉冲的定时、强度和形状以及数据采集窗口的定时和长度的数据。CPU模块36连接到由MRI控制器33操作的若干部件，包括脉冲发生器模块38（其控制梯度放大器42，下面进一步讨论）、生理采集控制器（“PAC”）44和扫描室接口电路46。

CPU模块36从生理采集控制器44接收患者数据，所述生理采集控制器44从被连接到患者的多个不同的传感器接收信号，诸如来自附着于患者的电极的ECG信号。并且最终，CPU模块36从扫描室接口电路46接收来自与患者和磁体系统的状况相关联的各种传感器的信号。还是通过扫描室接口电路46，MRI控制器33命令患者定位系统48将患者或者客户C移至期望的位置以用于扫描。

脉冲发生器模块38操作梯度放大器42以实现在扫描期间产生的梯度脉冲的期望的定时和形状。由脉冲发生器模块38产生的梯度波形被应用于具有Gx、Gy和Gz放大器的梯度放大器系统42。每个梯度放大器激励梯度线圈组件（通常标明为50）中的对应的物理梯度线圈x、y或z以产生被用于空间编码获得的信号的磁场梯度。梯度线圈组件50形成磁体组件52的一部分，所述磁体组件52还包括极化磁体54（极化磁体54在操作中提供均匀的纵向磁场B0）和全身RF线圈56（全身RF线圈56在操作中提供通常与B0垂直的横向磁场B1）。在本发明的实施例中，RF线圈56是多通道线圈。MRI系统控制32中的收发器模块58产生通过RF放大器60被放大并且通过传输/接收开关62被耦合至RF线圈56的脉冲。由患者中的激励的细胞核发射的最后得到的信号可以被相同的RF线圈56感测并且通过传输/接收开关62被耦合至前置放大器64。在收发器58的接收器部分中将放大的MR信号解调、滤波和数字化。通过来自脉冲发生器模块32的信号来控制传输/接收开关62以在传输模式期间将RF放大器60电连接到线圈56并且在接收模式期间将前置放大器64连接到线圈56。传输/接收开关62还可以使得独立的RF线圈（例如表面线圈）能够被用于或者传输模式或者接收模式。

在多通道RF线圈56拾取由目标的激励产生的RF信号之后，收发器模块58将这些信号数字化。MRI控制器33接着通过傅里叶变换处理数字化的信号以产生k-空间数据，所述k-空间数据接着借助于MRI系统控制32被传送到存储器模块66或者其它计算机可读媒体。“计算机可读媒体”可以包括例如被配置使得可以以由常规计算机可理解的且可再生产的方式来固定电、光或磁状态的结构：例如，被打印到纸上或显示在屏幕上的文本或图像、光盘或者其它光存储媒体；“闪速”存储器、EEPROM、SDRAM或者其它电存储媒体；软盘或其它磁盘、磁带或者其它磁存储媒体。

当在计算机可读媒体66中已经采集了原始k-空间数据的阵列时，扫描完成。将这个原始k-空间数据重新布置成独立的k-空间数据阵列以用于将要被重建的每个图像，并且将这些中的每个输入到阵列处理器68，所述阵列处理器68操作以将数据傅里叶变换成图像数据的阵列。通过串行链路34将这个图像数据传递到计算机系统20，在那里它被存储在存储器中。响应于从操作者控制台12接收的命令，这个图像数据可以在长期存储装置中被存档或者它可以被图像处理器22进一步处理并且被传递到操作者控制台12以及在显示器16上被呈现。

正如上面所提及的，在用于MRI扫描的MRI系统的操作期间，脉冲发生器模块38借助于梯度放大器系统42将梯度波形应用于梯度线圈组件50。梯度波形驱动对应的梯度线圈电压和电流以局部调整被磁体组件52包围的扫描体积的磁化。特别地，梯度波形提供磁化的频率编码梯度、相位编码梯度和切片选择梯度以便于定义用于磁体组件52内的MRI实验的感兴趣的特定区域。

梯度放大器系统42包括三个梯度放大器，每梯度轴（X、Y、Z）一个梯度放大器。图2示意性地示出了作为复数个H-桥电路202.1、202.2、……、202.n的堆叠拓扑形成的梯度放大器200。堆叠的H-桥202由IGBT 204组成，由PWM控制器205（脉冲发生器模块38的部件）根据折衷IGBT的通断和传导损耗的脉宽调制算法与桥交错方案来驱动所述IGBT 204。通常，脉宽调制（PWM）是根据编程的调度来导通和关断选择的IGBT以便于产生从DC电源到负载的时间平均的电压的过程。器件是导通的PWM调度的分数被定义为那个器件的占空比。器件正在导通和关断的频率被定义为控制器的PWM通断频率Fsw。即使在某些调度中（例如当PWM被用来模拟AC时）导通和关断脉冲时间的持续时间可以跨调度而不同，IGBT来回切换的通断频率保持恒定，即IGBT只有在Fsw的整倍数处才可以改变状态。H-桥202被堆叠以实现所要求的最大输出电压，并且在某些实施例中它们的PWM调度被交错以使输出滤波要求最小化。

正如所提及的，MRI系统100的成像性能可以受到梯度子系统功率放大器200的可重复性和保真度的影响。因此，除了交错PWM调度，还使波纹消除滤波器206跨接堆叠的H-桥202的输出端以便于减轻梯度放大器200对成像性能的任何影响。梯度放大器200经由波纹消除滤波器206来驱动它的梯度线圈x、y或z。波纹消除滤波器206被配置成监控脉宽调制（PWM）控制器205的输出频率并且被配置成消除由堆叠的H-桥202在PWM频率的谐波处产生的开关噪声。

图3用图表示出了在图1的MRI系统100的操作期间由图2的梯度功率放大器200产生的梯度波形300。梯度波形300具有若干特征相位。这些相位包括调零302、负斜坡304、负平顶306、正斜坡308、正平顶310和过零312。开关噪声314的量值和占空比取决于波形的相位而不同。被操作连接到梯度放大器200的线圈50x、y或z被设计成根据电压迹线350来响应梯度波形300。然而，在线圈50x、y或z中的故障的情况下并且特别地在松连接或者开路（断路的）线圈的情况下，电压迹线350将不会追踪它的对梯度波形300的预期响应。特别地，松连接将使电压迹线350根据线圈的高于正常的电阻来响应，而断路的线圈可以使电压迹线350根据故障的性质（或者对某个其它线圈部件是开路或者对某个其它线圈部件是短路）以高于或者低于正常的电阻来响应。

因此，图4用图表示出了经验电压迹线350、期望的电压迹线360、建模的电压迹线450、以及经验电压迹线350和建模的电压迹线450之间的电压误差452。

图5示出了可以在功率放大器控制器（例如如图1中所示的MRI系统控制32）中实现的方法500，所述方法500用于监控梯度线圈50（或者由功率放大器驱动的任何其它负载）的阻抗以便于主动检测负载故障502。方法500包括在用于梯度波形产生的脉冲发生器模块38的操作期间对梯度线圈50的三个轴X、Y和Z的线圈电压建模504。方法500还包括在梯度波形产生期间经验梯度线圈电流（对梯度线圈波形的模拟）的实时采样506；为经验负载电流导出510经验功率谱密度；为与至少一个采样的梯度线圈电流对应的建模的轴X、Y或Z中的一个导出514基线或模型功率谱密度516；使基线功率谱密度与经验功率谱密度交叉相关518；以及在基线功率谱密度偏离经验功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准524的情况下，检测522采样的梯度线圈50x、y或z中的故障502。

在某些实施例中，可以例如在如图5所示的MRI系统控制32内实时地实现方法500，以便于提供负载故障502的即时指示522。在这样的实现中，可以通过简单化的阻抗模型（例如，

）来提高处理效率。这对于梯度线圈功率放大器的三个轴之间的相互作用的实时建模尤其有帮助。因此，建模504可被限于由与采样的梯度线圈50x、y或z连接的梯度线圈放大器200产生的梯度波形300内的有利段。“有利段”可以是一个段，其中对于梯度波形300的整个有利段的任何采样来说简单化的阻抗模型应当被预期偏离经验阻抗值小于大约2%，例如

。例如，图6-7分别用图表示出了根据

建模的阻抗的电阻分量和电感分量的频率响应。图8A-D示出了针对示范的负载（梯度线圈50），建模的电参数和经验电参数跨越从0到50kHz的频带可以偏离高达大约1%，但是跨越从0到1kHz的频带可以偏离小于0.5%。因此，对于示范的负载来说有利波形段可以包括其中主频率小于1kHz的段。

此外，在相对长的持续时间期间低频下的高幅度电压将会通过增加磁场和线圈温度来增大线圈负载（例如梯度线圈50）的机械缺陷。因此，在某些实施例中，有利段将包括非零幅度的小于一个波长，可以具有大于1 msec的持续时间，并且可以具有相对高幅度电压（即大于大约100V）。这些因子使能方法500的简化实现以便于暴露机械缺陷。因此，有利段的定义将取决于梯度线圈50x、y或z的设计的电参数并且还取决于采样频率Fs。典型地，有利段将是小于1 kHz主频率下的至少大约100V的至少1 msec持续时间。回头参见图3和图4，在梯度波形300处并且在对应的经验电压迹线350和建模的电压迹线450处示出了有利段508。特别地，负平顶306（在大约-700A梯度线圈电流处从大约5msec到大约7msec）和正平顶310（在大约+700A梯度线圈电流处从大约9msec到大约11msec）被标记为与大约+/- 100V处的梯度线圈电压的正平顶和负平顶对应的有利段508。在这些有利段508期间，将通过低于预期的电压来指示短路的线圈。

因此，可以使用PWM 205的输出来实时地实现建模504以主动识别梯度波形300的有利段508。还基于PWM 205的输出，可以在梯度波形300的有利段508期间实时地实现采样506。因为在有利段508期间阻抗模型504很好地与经验电阻值506相互关联，集中于这样的段可以限制系统带宽并且使能用于检测建模的值和经验值之间任何失配的简单的（快速的）方法。

在某些实施例中，误差标准可以包括对于感兴趣的带宽内的预期的功率谱密度和经验功率谱密度之间的偏差的相对幅度的限制。例如，已经提到过在0-1kHz的频带中，每个采样的经验阻抗值和预期的阻抗值在大约0.5%相对幅度内应当匹配，即，

。因此0.5%的限制可以被用作误差标准中的一个。其它有用的误差标准可以包括预期的功率谱密度和经验功率谱密度之间的偏差的功率积分的值或者基线功率谱密度的峰值和经验功率谱密度的峰值之间的频移。

因此，本发明的实施例实现了一种方法，所述方法包括识别功率放大器的输出波形内的有利段；在输出波形的识别的段期间，对由功率放大器驱动的负载的基线功率谱密度建模；在输出波形的识别的段期间，对负载的经验功率谱密度采样；以及在基线功率谱密度偏离经验功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准的情况下，指示负载故障。有利段具有确定的长度。有利段具有低频谱内容和非零幅度。误差标准包括感兴趣的带宽内的预期的功率谱密度和经验功率谱密度之间的偏差的相对幅度。误差标准包括预期的功率谱密度和经验功率谱密度之间的偏差的功率积分的值。误差标准包括基线功率谱密度的峰值和经验功率谱密度的峰值之间的频移。

其它实施例实现了一种方法，所述方法包括在用于梯度波形产生的脉冲发生器模块的操作期间，对梯度线圈电流的三个轴建模；在梯度波形产生期间，对至少一个梯度线圈电流采样；为至少一个采样的梯度线圈电流导出经验功率谱密度；为与至少一个采样的梯度线圈电流对应的建模的轴中的一个导出基线功率谱密度；以及在基线功率谱密度偏离经验功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准的情况下，指示采样的梯度线圈中的故障。建模和采样可以被限于与采样的梯度线圈连接的梯度线圈放大器的输出波形内的有利段。有利段可以包括非零幅度的小于半波长持续时间。有利段可以具有低频谱内容和非零幅度。误差标准可以包括感兴趣的带宽内的预期的功率谱密度和经验功率谱密度之间的偏差的相对幅度、预期的功率谱密度和经验功率谱密度之间的偏差的功率积分的值、和/或基线功率谱密度的峰值和经验功率谱密度的峰值之间的频移。可以实时地实现所述方法。

其它实施例提供了一种装置，所述装置包括功率放大器；操作连接成从功率放大器被电驱动的负载；以及阻抗监控器，所述阻抗监控器被配置成实时地识别功率放大器的输出波形内的有利段、在输出波形的识别的段期间对由功率放大器驱动的负载的基线功率谱密度建模、在输出波形的识别的段期间对负载的经验功率谱密度采样以及在基线功率谱密度偏离经验功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准的情况下指示负载故障。功率放大器可以是梯度线圈放大器，负载可以是梯度线圈，并且实时建模可以考虑梯度线圈电流的三个轴。建模和采样可被限于梯度线圈放大器的输出波形内的有利段。有利段可以具有低频谱内容和非零幅度。误差标准可以包括感兴趣的带宽内的预期的功率谱密度和经验功率谱密度之间的偏差的相对幅度、预期的功率谱密度和经验功率谱密度之间的偏差的功率积分的值、和/或基线功率谱密度的峰值和经验功率谱密度的峰值之间的频移。

将会理解，上面的描述确定为说明性的并且不是限制性的。例如，上述实施例（和/或其方面）可以彼此组合地来使用。另外，可以做出许多修改以使特定的情形或材料适于本发明的教导，而不会背离本发明的范围。虽然本文中所描述的材料的尺寸和类型意在定义本发明的参数，但它们决不是限制性的，而是示范性的实施例。当审阅上面的描述时，许多其它实施例对于本领域技术人员来说将是显然的。因此，应当参考所附的权利要求，连同这样的权利要求享有权利的等效物的全部范围来确定本发明的范围。在所附的权利要求中，术语“包含”和“其中”被用作相应的术语“包括”和“其中”的普通英语的等效物。此外，在下面的权利要求中，诸如“第一”、“第二”、“第三”、“上部”、“下部”、“底部”、“顶部”等的术语仅仅被用作标记，并且不是意在将数字要求或位置要求强加于它们的对象上。此外，下面的权利要求的限定未以部件加功能格式来撰写，并且不是意在基于35 U.S.C.§122（第六段）来解释，除非并且直到这样的权利要求限定明确地使用短语“用于……的部件”，后面是没有另外的结构的功能的陈述。

本书面描述使用包括最佳模式的示例来公开本发明的若干实施例，并且还使得本领域普通技术人员能够实施本发明的实施例，包括制作和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可取得专利权的范围由权利要求来限定并且可以包括本领域普通技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的文字语言并无不同的结构元件，或者如果这样的其它示例包括具有与权利要求的文字语言无实质差异的等效结构元件，则它们确定为在权利要求的范围内。

如本文所使用的，以单数叙述的并且用单词“a”或“an”开始的元件或步骤应当被理解为不排除复数个所述元件或步骤，除非明确说明这样的排除。此外，提及本发明的“一个实施例”不是意在解释为排除还结合叙述的特征的附加实施例的存在。此外，除非明确相反地说明，“包括”、“包含”或“具有”带有特定性质的元件或多个元件的实施例可包含不带有那个性质的附加的这样的元件。

由于可在上述发明中进行某些改变而不会背离本文中所涉及的本发明的精神和范围，因此意图是附图中示出的或者上面的描述的所有主题将会仅仅被解释为说明本文中本发明概念的示例并且将不会被理解为限制本发明。

Claims (21)

1.一种用于有功负载阻抗监控的方法，所述方法包括：

识别与磁共振成像MRI系统中的梯度线圈连接的功率放大器的输出波形内的有利段；

在用于梯度波形产生的脉冲发生器模块的操作期间，对所述梯度线圈的梯度线圈电流建模，其中所述建模被限于所述输出波形内的识别的有利段；

在所述梯度波形产生期间实时地对经验梯度线圈电流采样，其中在所述输出波形内的识别的有利段期间实时地实现所述采样；

为采样的经验梯度线圈电流导出经验功率谱密度；

为与所述采样的经验梯度线圈电流对应的建模的梯度线圈电流导出模型功率谱密度；

使所述模型功率谱密度与所述经验功率谱密度交叉相关；以及

在所述模型功率谱密度偏离所述经验功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准的情况下指示所述梯度线圈中的故障。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述有利段具有确定的长度。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述有利段具有低频谱内容和非零幅度。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述误差标准包括感兴趣的带宽内的预期的功率谱密度和所述经验功率谱密度之间的偏差的相对幅度。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述误差标准包括预期的功率谱密度和所述经验功率谱密度之间的偏差的功率积分的值。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述误差标准包括基线功率谱密度的峰值和所述经验功率谱密度的峰值之间的频移。

7.一种用于监控磁共振成像MRI系统中的梯度线圈的负载阻抗以便检测所述梯度线圈中的故障的方法，所述方法包括：

在用于梯度波形产生的脉冲发生器模块的操作期间，对所述梯度线圈的梯度线圈电流建模；

在所述梯度波形产生期间实时地对经验梯度线圈电流采样；

为采样的经验梯度线圈电流导出经验功率谱密度；

为与所述采样的经验梯度线圈电流对应的建模的梯度线圈电流导出模型功率谱密度；

使所述模型功率谱密度与所述经验功率谱密度交叉相关；以及

在所述模型功率谱密度偏离所述经验功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准的情况下指示所述梯度线圈中的故障。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述建模和采样被限于与采样的梯度线圈连接的梯度线圈放大器的输出波形内的有利段。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述有利段包括非零幅度的小于半波长持续时间。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述有利段具有低频谱内容和非零幅度。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述误差标准包括感兴趣的带宽内的预期的功率谱密度和所述经验功率谱密度之间的偏差的相对幅度。

12.如权利要求8所述的方法，其中所述误差标准包括预期的功率谱密度和所述经验功率谱密度之间的偏差的功率积分的值。

13.如权利要求8所述的方法，其中所述误差标准包括基线功率谱密度的峰值和所述经验功率谱密度的峰值之间的频移。

14.如权利要求8所述的方法，其中所述方法被实时地实现。

15.一种用于有功负载阻抗监控的装置，所述装置包括：

用于磁共振成像MRI系统的梯度线圈的功率放大器；

梯度线圈负载，所述梯度线圈负载操作连接成从所述功率放大器被电驱动；以及

阻抗监控器，所述阻抗监控器被实时地配置成监控所述梯度线圈负载的阻抗；

其中所述阻抗监控器被配置成：

在用于梯度波形产生的脉冲发生器模块的操作期间，对所述梯度线圈的梯度线圈电流建模；

在所述梯度波形产生期间实时地对经验梯度线圈电流采样；

为采样的经验梯度线圈电流导出经验功率谱密度；

为与所述采样的经验梯度线圈电流对应的建模的梯度线圈电流导出模型功率谱密度；

使所述模型功率谱密度与所述经验功率谱密度交叉相关；以及

在所述模型功率谱密度偏离所述经验功率谱密度超过至少一个预先确定的误差标准的情况下指示所述梯度线圈中的故障。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述功率放大器是梯度线圈放大器，所述负载是梯度线圈，并且对梯度线圈电流实时建模。

17.如权利要求16所述的装置，其中所述建模和采样被限于所述梯度线圈放大器的输出波形内的有利段。

18.如权利要求17所述的装置，其中所述有利段具有低频谱内容和非零幅度。

19.如权利要求15所述的装置，其中所述误差标准包括感兴趣的带宽内的预期的功率谱密度和所述经验功率谱密度之间的偏差的相对幅度。

20.如权利要求15所述的装置，其中所述误差标准包括预期的功率谱密度和所述经验功率谱密度之间的偏差的功率积分的值。

21.如权利要求15所述的装置，其中所述误差标准包括基线功率谱密度的峰值和所述经验功率谱密度的峰值之间的频移。

Images