CN108418065A - 一种低成本ct滑环 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本CT滑环，包括碳刷组件和绝缘体，所述绝缘体上设有环槽，所述环槽内嵌有多个同心的金属环道，所述碳刷组件与所述金属环道紧密接触；所述金属环道为功率道，所述绝缘体的圆周侧面设置有转子侧电路板，所述的转子侧电路板外侧设置有可与其信号无线传输的定子侧电路板。通过减少金属环道中的通讯道，采用无无线传输技术代替通讯道，不仅降低了CT滑环的整体重量、生产制造成本，而且减少了摩擦掉落的金属粉尘量，一定程度上降低了设备维修保养成本，提高产品后续的扩展性。
Description
技术领域
本发明涉及CT滑环技术领域，尤其涉及一种低成本CT滑环。
背景技术
CT滑环是运用于CT行业的超大直径盘式滑环，来实现旋转探测器和扫描架之间电力电源、控制信号、图像以及CAN总线通讯等数据的可靠传输。CT滑环的基本结构是多个同心的金属环道内嵌在带有环槽的绝缘体上，随着医疗技术的不断发展，CT系统的功能越来越多，CT机的尺寸不断扩展，要求传输的信号越来越多，这就对CT滑环的尺寸和信号传输提出了新的要求。
现有的CT滑环分为静止部分和转动部分，静止部分指固定在扫描架上的碳刷组件，转动部分指多个金属环道和绝缘体，金属环道又分为功率道和通讯道。当CT滑环运转时，碳刷组件与金属环道紧密接触，实现转动部分与静止部分的电气连接。其中，放射源的供电由功率道与碳刷组件的摩擦接触实现，探测系统的信号传输由通讯道与碳刷组件的摩擦接触实现，并将信号传输至外部的图像重建系统。
上述CT滑环在使用过程中存在如下问题：1、现有CT滑环的多个同心金属环道分为功率道和通讯道，多个金属环道同时内嵌在带有环槽的绝缘体上，导致CT滑环整体重量较大，且不易加工制造；2、当CT滑环出现信号传输故障时，需要拆机同时检查所有信号环道，导致设备维护成本高、难实现；3、金属环道较多，金属环道和刷的接触面积较大，易产生金属粉尘，需要定期拆机维护保养；4现有CT滑环的信号环道采用机械结构设计，后续扩展性不高。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种CT滑环，用无线信号传输代替金属环道传输信号，降低CT滑环重量和生产制造成本。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种低成本CT滑环，包括碳刷组件和绝缘体，所述绝缘体上设有环槽，所述环槽内嵌有多个同心的金属环道，所述碳刷组件与所述金属环道紧密接触；所述金属环道为功率道，所述绝缘体的圆周侧面设置有转子侧电路板，所述的转子侧电路板外侧设置有可与其信号无线传输的定子侧电路板。
本发明通过减少金属环道中的通讯道，采用无无线传输技术代替通讯道，不仅降低了CT滑环的整体重量、生产制造成本，而且减少了摩擦掉落的金属粉尘量，一定程度上降低了设备维修保养成本，提高产品后续的扩展性。
优选地，所述转子侧电路板上的铜箔与所述定子侧电路板上的铜箔形成一对非接触电场耦合天线，用于将转子侧电路板上的控制信号和图像信号传输到定子侧电路板上。
作为本发明的进一步改进是，所述转子侧电路板上的铜箔上错位隔离分布有控制通道和图像传输通道，并在轴向方向上为同心圆结构，在径向方向上为梯形结构；所述定子侧电路板上的铜箔上设置有与控制通道和图像传输通道相对应的接收信道，并在轴向方向上为同心圆结构，在径向方向上为梯形结构。便于信号通道之间相互干扰。
进一步来说，所述控制通道和图像传输通道间隔分布。便于信号通道之间相互干扰。
进一步来说，所述控制通道的数量为两条，所述图像传输通道的数量为一条，所述控制通道与图像传输通道组合形成“凹字形”结构；所述定子侧电路板上相对应的接收信道呈“凸字形”结构。便于使控制信号的通道和图像传输的通道不会相互干扰。
优选地，所述控制通道与图像传输通道之间的差分信号间距为1mm，用于满足差分信号规则。
优选地，所述转子侧电路板与所述定子侧电路板之间的间距为2mm，便于两铜箔之间形成一对非接触电场耦合天线。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图；
图2为本发明实施例的剖视图；
图3为本发明实施例中非接触控制信号传输框图；
图4为本发明实施例中非接触图像传输框图。
图中：
1-绝缘体；2-功率道；3-定子侧电路板；4-图像传输通道；5-控制通道；6-转子侧电路板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例
参见附图1、图2所示，本实施例中的一种低成本CT滑环，包括碳刷组件和绝缘体1，所述绝缘体1上设有环槽，所述环槽内嵌有多个同心的金属环道，所述碳刷组件与所述金属环道紧密接触；所述金属环道为功率道2，所述绝缘体1的圆周侧面设置有转子侧电路板6，所述的转子侧电路板6外侧设置有可与其信号无线传输的定子侧电路板3。上述转子侧电路板6与定子侧电路板3之间形成无线传输信道，采用的方式是在所述转子侧电路板6上的铜箔与所述定子侧电路板3上的铜箔形成一对非接触电场耦合天线，用于将转子侧电路板6上的控制信号和图像信号传输到定子侧电路板3上。
为了防止信号之间相互干扰，所述转子侧电路板6上的铜箔上错位隔离分布有控制通道5和图像传输通道4，并在轴向方向上为同心圆结构，在径向方向上为梯形结构；所述定子侧电路板3上的铜箔上设置有与控制通道和图像传输通道相对应的接收信道，上述接收信道在轴向方向上也为同心圆结构，在径向方向上为梯形结构。本实施例中，所述控制通道5与图像传输通道4之间相邻的差分信道的间距满足差分信号规则，与信号的速率相关，本案例使用的差分信号间距为1mm；所述控制通道5和图像传输通道4间隔分布，其中：所述控制通道5的数量为两条，所述图像传输通道1的数量为一条，所述控制通道5与图像传输通道1组合形成“凹字形”结构；所述定子侧电路板3上相对应的接收信道呈“凸字形”结构。上述控制通道5、图像传输通道1与接收信道相对应，便于使控制信号的通道和图像传输的通道不会相互干扰。
结合图3、图4所示，在本实施例中，非接触信号传输包括两个控制通道和一个图像传输通道，所述转子侧电路板6与所述定子侧电路板3之间的间距为2mm，在此结构上两邻的两个形成一对非接触电场耦合天线，转子侧电路板6上的控制信号经过本案例中的电场耦合天线，变成双极性尖峰脉冲信号；定子侧电路板3将双极性尖峰脉冲信号经过信号恢复电路转变成方波信号。
非接触图像传输：转子侧电路板6上的光模块将图像光纤信号转化成方波信号，驱动放大器芯片将信号的能量放大，为了减少信号损耗，信号经过预加重电路的处理。通过图像传输通道，接收端的信号为脉冲信号，经过信号均衡电路，以及后置放大器，信号被调理成数字信号，根据数据整形恢复芯片将信号整形成固定规范协议的信号通过光模块转化成光纤信号。
非接触控制传输：控制信号通过信号放大器将提高其驱动能力，经过电压耦合方式转化成双极性脉冲信号，定子侧接收部分通过信号均衡电路以及限幅放大器调整为NRZ信号，通过信号恢复电路再造出风机控制信号数据的标准电平信号数据。
本发明通过减少金属环道中的通讯道，采用无无线传输技术代替通讯道，不仅降低了CT滑环的整体重量、生产制造成本，而且减少了摩擦掉落的金属粉尘量，一定程度上降低了设备维修保养成本，提高产品后续的扩展性。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种低成本CT滑环，包括碳刷组件和绝缘体，所述绝缘体上设有环槽，所述环槽内嵌有多个同心的金属环道，所述碳刷组件与所述金属环道紧密接触；其特征在于：所述金属环道为功率道，所述绝缘体的圆周侧面设置有转子侧电路板，所述的转子侧电路板外侧设置有可与其信号无线传输的定子侧电路板。
2.根据权利要求1所述的低成本CT滑环，其特征在于：所述转子侧电路板上的铜箔与所述定子侧电路板上的铜箔形成一对非接触电场耦合天线。
3.根据权利要求2所述的低成本CT滑环，其特征在于：所述转子侧电路板上的铜箔上错位隔离分布有控制通道和图像传输通道，并在轴向方向上为同心圆结构，在径向方向上为梯形结构；所述定子侧电路板上的铜箔上设置有与控制通道和图像传输通道相对应的接收信道，并在轴向方向上为同心圆结构，在径向方向上为梯形结构。
4.根据权利要求3所述的低成本CT滑环，其特征在于：所述控制通道和图像传输通道间隔分布。
5.根据权利要求4所述的低成本CT滑环，其特征在于：所述控制通道的数量为两条，所述图像传输通道的数量为一条，所述控制通道与图像传输通道组合形成“凹字形”结构；所述定子侧电路板上相对应的接收信道呈“凸字形”结构。
6.根据权利要求5所述的低成本CT滑环，其特征在于：所述控制通道与图像传输通道之间的差分信号间距为1mm。
7.根据权利要求2所述的低成本CT滑环，其特征在于：所述转子侧电路板与所述定子侧电路板之间的间距为2mm。
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