CN113892968B - 一种超声仪器、超声探头检测方法和超声主机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声仪器、超声探头检测方法和超声主机，该超声仪器包括超声主机、探头和连接器，探头与连接器的公头相连，超声主机与连接器的母头相连；通过外力旋转连接器的公头上的旋钮，控制与旋钮连接的连接器轴旋转，以使连接器的公头与母头电连接，还包括探头插拔检测部件；该检测部件设置在连接器的公头处，用于在探头与超声主机处于连接状态时，检测连接器轴旋转生成的角度信号；根据角度信号确定连接器轴的旋转角度；若旋转角度大于预设角度阈值，则将角度信号转换成电信号后发送至超声主机的发射控制模块；发射控制模块根据电信号生成关闭发射指令，并根据关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号。延长了超声仪器的使用寿命。

Description

一种超声仪器、超声探头检测方法和超声主机

技术领域

本发明涉及超声波技术领域，尤其涉及一种超声仪器、超声探头检测方法和超声主机。

背景技术

超声仪器中，通常是超声主机中的发射模块发射高压脉冲信号来激励探头，从而通过超声探头向外发射超声波，再通过探头接收反射回来的回波进行超声检测。

相关技术中，超声主机在配合探头工作时，需要使用连接器将探头和超声主机进行连接，因为探头自身的构成原理(压电效应)，需要超声主机传输高压脉冲信号至探头激励其正常工作。然而，当超声仪器的探头和超声主机的连接器存在高压脉冲时，插拔探头会使得连接器的两端出现压差，从而形成电弧或者较大的电脉冲，对超声主机的集成电路，以及探头中的集成电路和压电晶体产生冲击，从而缩短超声主机和探头的使用寿命，甚至损坏。

发明内容

本发明示例性的实施方式中提供一种超声仪器、超声探头检测方法和超声主机，用以在探头拔出时，提前关闭发射，避免超声主机与探头的损伤，以延长超声仪器的使用寿命。

根据示例性的实施方式中的第一方面，提供一种超声仪器，该超声仪器包括超声主机、探头和连接器，所述探头与所述连接器的公头相连，所述超声主机与所述连接器的母头相连；通过外力旋转所述连接器的公头上的旋钮，控制与所述旋钮连接的连接器轴旋转，以使所述连接器的公头与所述连接器的母头电连接，还包括探头插拔检测部件；

所述探头插拔检测部件设置在所述连接器的公头处，用于在所述探头与所述超声主机处于连接状态时，检测所述连接器轴旋转生成的角度信号；根据所述角度信号确定所述连接器轴的旋转角度；若所述旋转角度大于预设角度阈值，则将所述角度信号转换成电信号，并将所述电信号发送至所述超声主机的发射控制模块；所述预设角度阈值小于所述连接器从连接状态到断开状态的旋转角度；

所述发射控制模块根据所述电信号生成关闭发射指令，并根据所述关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，所述高压脉冲信号用于控制所述探头发射超声波。

本申请实施例中，在连接器的公头处设置探头插拔检测部件，这样当外力旋转连接器的公头上的旋钮时，连接器轴转动，由于预设角度阈值小于所述连接器从连接状态到断开状态(真正拔出)的旋转角度，这样，当连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时，发射控制模块根据接收到的探头插拔检测部件输出的电信号生成关闭发射指令，此时控制模块停止发射高压脉冲信号，进而探头停止发射超声波。由此，在探头真正拔出之前提前关闭发射信号，避免突然断开高压产生的高压电弧损坏探头和超声主机，延长了超声仪器的使用寿命。

在一些示例性的实施方式中，所述探头插拔检测部件为光学开关，所述光学开关设置有凹槽，所述超声仪器还包括挡片，所述挡片的一端固定在所连接器轴上，所述连接器轴带动所述挡片转动。

上述实施例，光学开关与挡片配合，在连接器轴带动挡片转动时，挡片在凹槽中转动，影响光学开关的光学通路的导通，进而影响光学开关输出的电信号的变化，进而使得发射控制模块根据电信号确定是否生成关闭发射指令。

在一些示例性的实施方式中，在所述挡片的转动过程中，所述探头插拔部件确定所述挡片对所述光学开关的凹槽构成的遮挡区域大小，并根据所述遮挡区域的大小确定所述连接器轴的旋转角度。

在一些示例性的实施方式中，所述光学开关包括发光二极管、光电二极管和电阻。

在一些示例性的实施方式中，所述探头插拔检测部件为传感器，所述超声仪器还包括与所述传感器匹配的感应部件，所述感应部件固定在所述连接器轴上；在所述连接器轴的旋转过程中，所述传感器与所述感应部件配合，确定所述连接器轴的旋转角度。

在一些示例性的实施方式中，通过如下方式确定预设角度阈值：

确定所述探头与所述超声主机处于连接状态时，所述连接器轴未旋转时的第一状态和旋转所述连接器轴旋转至的第二状态，其中，所述第一状态到所述第二状态，所述探头插拔检测部件输出的电信号的发生变化；

确定所述探头插拔检测部件输出的电信号发送到所述超声主机的发射控制模块所用的第一时长与所述第一状态到第二状态的第二时长之和，小于所述连接器从连接状态到断开状态的过程中旋转用时；

其中，所述第一时长是预设的，第二时长为所述预设角度阈值与旋转角速度的比值，所述连接器从连接状态到断开状态的过程中旋转用时为所述连接器从连接状态到断开状态的过程中旋转角度与所述旋转角速度的比值。

上述实施例，通过上述方式确定的预设阈值，可以确保在探头拔出之前关闭高压脉冲信号，进而关闭探头发射超声波。

在一些示例性的实施方式中，所述探头插拔检测部件输出的电信号的发生变化包括：

由高电平信号变为低电平信号或者由低电平信号变为高电平信号；其中，所述高电平信号为大于预设信号阈值的信号，所述低电平信号为小于所述预设信号阈值的信号。

在一些示例性的实施方式中，所述探头插拔检测部件以贴片的形式贴在所述连接器的公头的电路板上。

根据示例性的实施方式中的第二方面，提供一种超声主机，应用于第一方面所述的超声仪器，包括处理器和信号获取单元，其中：

所述信号获取单元被配置为：

获取来自探头插拔检测部件的电信号，其中，所述电信号是在所述探头插拔检测部件的连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时确定的；所述预设角度阈值小于所述连接器从连接状态到断开状态的旋转角度；

所述处理器被配置为：

根据所述电信号生成关闭发射指令，并根据所述关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，所述高压脉冲信号用于控制所述探头发射超声波。

根据示例性的实施方式中的第三方面，提供一种超声探头检测方法，应用于第二方面所述的超声主机，包括：

获取来自探头插拔检测部件的电信号，其中，所述电信号是在所述探头插拔检测部件的连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时确定的；所述预设角度阈值小于所述连接器从连接状态到断开状态的旋转角度；

根据所述电信号生成关闭发射指令，并根据所述关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，所述高压脉冲信号用于控制所述探头发射超声波。

根据示例性的实施方式中的第四方面，提供一种超声探头检测装置，集成在于第二方面所述的超声主机，包括：

信号获取单元，用于获取来自探头插拔检测部件的电信号，其中，所述电信号是在所述探头插拔检测部件的连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时确定的；所述预设角度阈值小于所述连接器从连接状态到断开状态的旋转角度；

发射控制单元，用于根据所述电信号生成关闭发射指令，并根据所述关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，所述高压脉冲信号用于控制所述探头发射超声波。

根据示例性的实施方式中的第五方面，提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第三方面所述的超声探头检测方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性示出了现有技术中的一种医用超声探头的内部结构图；

图2示例性示出了现有技术中的一种高压发射脉冲信号产生原理框图；

图3示例性示出了现有技术中的一种FPGA脉冲输出信号；

图4示例性示出了现有技术中的一种高压发射脉冲信号；

图5示例性示出了本申请实施例提供的一种超声仪器的流程示意图；

图6示例性示出了本申请实施例提供的一种超声仪器的控制流程的示意图；

图7示例性示出了本申请实施例提供的一种连接器的结构示意图；

图8示例性示出了本申请实施例提供的一种光学开关与连接器轴的连接示意图；

图9示例性示出了本申请实施例提供的一种光学开关的结构示意图；

图10示例性示出了本申请实施例提供的一种光学开关的电路结构图；

图11示例性示出了本申请实施例提供的一种探头内部电路板叠层形式；

图12示例性示出了本申请实施例提供的一种探头检测方法的流程图；

图13示例性示出了本申请实施例提供的一种探头检测方法的流程图；

图14示例性示出了本申请实施例提供的一种探头检测装置的结构示意图；

图15示例性示出了本申请实施例提供的一种超声主机的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

在具体的实践过程中，超声仪器的工作过程中，通常是超声主机中的发射模块发射高压脉冲信号来激励探头，从而通过超声探头向外发射超声波，再通过探头接收反射回来的回波进行超声检测。

相关技术中，超声主机在配合探头工作时，需要使用连接器将探头和超声主机进行连接，因为探头自身的构成原理(压电效应)，需要超声主机传输高压脉冲信号至探头激励其正常工作。然而，当超声仪器的探头和超声主机的连接器存在高压脉冲时，插拔探头会使得连接器的两端出现压差，从而形成电弧或者较大的电脉冲，对超声主机的集成电路，以及探头中的集成电路和压电晶体产生冲击，从而缩短超声主机和探头的使用寿命，甚至损坏。

为了防止探头在未关闭发射的情况下拔出，对超声主机和探头造成一定程度的损伤，本申请提供一种超声仪器，该超声仪器中包括探头插拔检测部件，将探头插拔检测部件设置在连接器的公头处，这样，该探头插拔检测部件可以在探头与超声主机处于连接状态时，检测连接器轴旋转生成的角度信号；根据角度信号确定连接器轴的旋转角度；若旋转角度大于预设角度阈值，则将角度信号转换成电信号，并将电信号发送至超声主机的发射控制模块；发射控制模块根据电信号生成关闭发射指令，并根据关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，高压脉冲信号用于控制探头发射超声波。如此，可以在拔出探头时，提前进行检测，当探头即将拔出时，通过控制关闭发射从而避免超声主机与探头的损伤，从而有效提高探头和超声主机的使用寿命。

在介绍完本申请实施例的设计思想之后，下面对本申请实施例的技术方案能够适用的应用场景做一些简单介绍，需要说明的是，以下介绍的应用场景仅用于说明本申请实施例而非限定。在具体实施时，可以根据实际需要灵活地应用本申请实施例提供的技术方案。

本申请实施例能够适用在医用超声探头的场景，医用超声探头的结构参考图1，当然，本申请实施例提供的方法并不限用于图1所示的应用场景中，还可以用于其它可能的应用场景，本申请实施例并不进行限制。对于图1所示的应用场景的各个设备所能实现的功能将在后续的方法实施例中一并进行描述，在此先不过多赘述。

图1中，探头又称为超声探头，或称为换能器，一般由三部分组成：插头、线缆以及压电晶体。其中，插头以及线缆用于压电晶体与超声系统间的电连接；固定旋钮又称为旋钮，用于将插头固定在超声主机上；压电晶体(或复合压电材料)是探头的核心，是一种当受到外力的作用产生形变时，会在表面产生电荷的聚集而形成电压的晶体。通过压电晶体的特性可以实现机械能(声能)与电能的互相转换，从而实现超声波的发射与接收。

图2示出了一种高压发射脉冲信号产生原理框图，其中超声发射电路通常使用“冲击激励”的方法产生超声波发射，即通过对压电阵元施加单个脉冲激励，使其产生持续时间较短的机械振荡，从而向外发出超声波。

参考图2，FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)负责产生脉冲信号，该信号经过电平转换、隔离，在经过驱动芯片，生成驱动后级高压MOS(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)，通过隔离电容，驱动高压MOS产生高压脉冲作用与压电阵元，从而实现脉冲超声波的发射。其中，IO_P为输入信号的正极，IO_N为输入信号的负极；HV+为高压输出端的正极，HV-为高压输出端的负极。

在一个具体的例子中，图3示出了一种FPGA脉冲输出信号，图4示出了一种高压发射脉冲信号。参考图3和图4，通过调节t(脉冲周期)的宽度，从而实现变频(△t为调节宽度)脉冲发射；调节HV+和HV-，从而控制发射电平。HV+和HV-电平的大小主要取决于超声探头中压电材料的压电盈利系数其中，e表示应变恒定的情况下，应力变化与电场强度变化的比值。e值越大，越能用较低的电压产生较大的声压。一般来说，为了使超声主机施加的激励脉冲引发压电阵元产生较强的振荡，超声主机的发射电压(±HV)能达到±100V。发射脉宽t的取值与探头工作频率有关，当脉宽取值与探头工作频率不匹配时，发射激励脉冲的后沿会存在较大的振铃。一般来说，探头的频率一般在5～12MHz之间，也就是说，t的取值在20ns～83ns。

这样，在实际的应用过程中，当发射电压达到一定幅值，连接器处恰好有高压脉冲信号传输，此时插拔探头，在这一瞬间，可能导致发射探头那端拔出后存留了100V的电压，而拔出后的接口端相当于高阻，可能产生反射，从而引起远远高于发射的电压。例如，当主机配合探头正常工作时，主机的发射电压为±100V，发射频率为7.5MHz时，当连接器触头分离之后大约0.005ms会产生一个高于200V的脉冲信号，然而，超声主机与探头里的集成芯片，电容等的耐压值一般在100V左右，当电路中出现如此大的电压，就可能导致这些器件的损坏。

而相关技术中，在探头在位(插入主机时)，探头位置采集端接地，探头不在位(拔出主机时)，探头位置采集端与地的连接断开。通过这两种状态，来用于检测探头插拔，从而控制发射打开或者关闭。但是这种方法只是探头处于连接状态与断开状态时的情况，并未涉及临界状态(探头拔出的瞬间)时插拔的防护。

为进一步说明本申请实施例提供的技术方案，下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本申请实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。

下面结合图1所示的应用场景，对本申请实施例提供的技术方案进行说明。

参考图5，本申请实施例提供一种超声仪器，包括超声主机51、探头52和连接器53，探头与连接器53的公头531相连，超声主机51与连接器53的母头532相连；通过外力旋转连接器的公头上的旋钮，控制与旋钮连接的连接器轴旋转，以使连接器的公头与连接器的母头电连接，还包括探头插拔检测部件54；

探头插拔检测部件54设置在连接器53的公头531处，用于在探头52与超声主机51处于连接状态时，检测连接器轴旋转生成的角度信号；根据角度信号确定连接器轴的旋转角度；若旋转角度大于预设角度阈值，则将角度信号转换成电信号，并将电信号发送至超声主机51的发射控制模块511；预设角度阈值小于连接器从连接状态到断开状态的旋转角度；

发射控制模块511根据电信号生成关闭发射指令，并根据关闭发射指令控制发射模块512停止发射高压脉冲信号，其中，高压脉冲信号用于控制探头发射超声波。

本申请实施例中，在连接器的公头处设置探头插拔检测部件，这样当外力旋转连接器的公头上的旋钮时，连接器轴转动，由于预设角度阈值小于连接器从连接状态到断开状态(真正拔出)的旋转角度，这样，当连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时，发射控制模块根据接收到的探头插拔检测部件输出的电信号生成关闭发射指令，此时控制模块停止发射高压脉冲信号，进而探头停止发射超声波。由此，在探头真正拔出之前提前关闭发射信号，避免突然断开高压产生的高压电弧损坏探头和超声主机，延长了超声仪器的使用寿命。

为了表述清晰，先对如下几个模块的概念和功能进行说明：

发射控制模块：位于超声主机内，控制发射模块是否发射超声波，以及发射的超声波的电平幅值和频率等；发射模块：产生高压脉冲信号，高压脉冲信号作用于探头里的压电晶体，将电能转化为机械能(声能)，通过探头向外发射超声波；接收模块：接收由反射到探头的声能再由压电晶体转化的电能，进行放大、建波和预处理，发送到数字扫描转换器；连接器：连接探头与超声主机的器件，通常采用多Pin脚的插针式连接器(探头连接器的公头)，搭配母头使用，实现探头与超声主机的电气连接以及通讯；探头插拔检测部件：根据连接器的结构特性而设计的一种部件，用于提前检测探头是否拔出；探头：主要采用压电晶体的正负压电效应实现机械能与电能的相互转换。

由于原超声发射传输路径中的探头的连接器处增加了探头插拔检测部件，当该部件检测到探头即将拔出时，会延发射路径返回到发射控制模块一个电信号，从而控制关闭发射。这样在探头即将拔出但是还未彻底断开电气连接时，提前关闭发射，从而保护超声仪器。

具体的，由于探头插拔检测部件54设置在连接器53的公头531处，以头52与超声主机51处于连接状态为基准，这样当连接器断开的过程中，也即，公头与母头有相对旋转时，如果此时通过外力旋转连接器的公头上的旋钮，这样与旋钮连接的连接器轴旋转，探头插拔检测部件54被公头带动旋转，此时该探头插拔检测部件54检测由于连接器轴旋转生成的角度信号，识别角度信号，确定连接器轴的旋转角度，如果旋转角度大于一定的角度，比如预设角度阈值，由于预设角度阈值小于所述连接器从连接状态到断开状态的旋转角度，此时表明连接器已经被旋转但是并未完全断开电连接，此时将该电信号发送至超声主机52的发射控制模块511，发射控制模块511根据该电信号生成关闭发射指令，再根据该发射指令控制发射模块512停止发射高压脉冲信号，这样，探头便不会继续发射超声波。进而减小对探头和超声主机的损伤，实现对探头和超声主机的保护。

为了详细说明探头插拔检测部件的工作原理，图6示出了一个完整的超声仪器的控制流程的示意图，在图6中，还包括探头板61、Housing板62和接收模块63，其中，连接器的母头通过探头板与超声主机相连，探头插拔检测部件设置在连接器的母头的Housing板上。示例性的，探头板用于传输发射和接收信号，通常有4个探头连接器插槽。

为了容易理解，先对连接器的结构和原理进行说明，参见图7，示出了一种连接器的结构示意图。其中，连接器包括公头和母头，公头与探头相连，母头与发射主机相连，连接器上设置有插针和接触簧片，当公头和母头连接在一起时，通过旋转旋钮，使连接器轴旋转，通过接触簧片使公头和母头实现电连接。在断开公头和母头时，只有当旋转角度大于预设角度阈值，接触簧片松动，才真正断开连接。

示例性的，探头所使用的连接器通常是采用多Pin脚的插针式连接器，在连接器的控制尾部安装旋钮，用于控制连接器的公头和母头的电气连接闭合或断开。当旋钮由断开旋转到闭合时，连接器公头里的接触簧片会连接器轴收缩，从而与连接器母头簧片压接到一起，形成电气连接，反之亦然；连接器插针用于焊接至印制板。

根据上述描述，探头在插拔过程中往往伴随着连接器轴的转动，利用这一特点，设计探头插拔检测部件，例如使用光学开关元件或传感器等。光学开关或者传感器以贴片的形式贴在连接器的公头的电路板上。

光学开关以光源为介质，应用光电效应，当光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无、大小和明暗，而向产生接点和无接点输出信号的开关元件。如果探头插拔检测部件为光学开关，该光学开关设置有凹槽，超声仪器还包括挡片，挡片的一端固定在所连接器轴上，连接器轴带动挡片转动。图8示出了一种光学开关与连接器轴的连接示意图，其中，外力转动连接器轴，这样，连接器轴带动挡片转动，挡片对光学开关的凹槽构成的遮挡区域随着转动过程发生变化。

这样，在挡片的转动过程中，探头插拔部件确定挡片对光学开关的凹槽构成的遮挡区域大小，并根据遮挡区域的大小确定连接器轴的旋转角度。具体的，可以根据实际测量设置对应关系，比如遮挡区域为A，连接器轴的旋转角度为a，这样通过检测遮挡区域的变化来确定连接器轴的旋转角度。

参考图9，示出了一种光学开关的结构示意图，其中，该光学开关由发光二极管、光电二极管和电阻构成，发光二极管和光电二极管形成光源传输路径，光源在该传输路径中传播。挡片的转动过程中，对光学开关的凹槽形成遮挡，造成光学开关的输出的电平的变化。

光学开关的内部电路如图10所示，当Input输入合适的电压时，左边的发光二极管会导通，产生光源，照射到右边的光电二极管，利用光电二极管对光源敏感的特性，会在Output端输出一定幅值的电平。当在光源传输路径中进行隔断(比如在U型槽中间加一个挡片)，右侧光电二极管无法接收到光源，二极管不导通，Output则无输出。

示例性的，输入端Input可以连接连接器公头的电路板上的电源端，比如是2.5V，控制端G与电路板相连，当旋转角度大于预设角度阈值时，将角度信号转换成电信号，通过光学开关的输出端Output检测到该电信号。

为了示意探头的内部结构，图11示出了一种探头内部电路板叠层形式，由于连接器在实现电气连接的过程中，会伴随连接器轴的转动，将光学开关平铺在电路板上，在连接器轴安装一个能够随轴旋转而遮挡光学传感器的挡片即可实现。具体可以定义当挡片遮挡时，为探头插入在主机的状态，当探头拔出时，挡片会从光源的传输路径移开，光学开关的会输出一个高电平，此信号一直传输到发射控制模块。

另外，探头插拔检测部件不局限于上述光学开关，还可以是传感器，超声设备还包括与传感器匹配的感应部件，感应部件固定在连接器轴上；在连接器轴的旋转过程中，传感器与感应部件配合，确定连接器轴的旋转角度。旋转角度的确定过程可参见相关技术中角度传感器的原理，这里不赘述。

由于旋转角度大于预设角度阈值时，发射控制模块根据探头检测部件输出的电信号生成关闭发射指令，再根据关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，而高压脉冲信号是用来控制探头发射超声波的，当关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，探头不再发射超声波，这样提前避免探头突然拔出对超声主机和探头的保护，实现对超声主机和探头的保护。

而预设角度阈值的确定，需要保证该角度下，探头插拔检测部件的电信号被检测到，比如是从高电平变成了低电平，或者是从低电平变成了高电平。在实际的应用过程中，可以通过如下方式确定预设角度阈值：

首先，确定探头与超声主机处于连接状态时，连接器轴未旋转时的第一状态和旋转连接器轴旋转至的第二状态，其中，第一状态到第二状态，探头插拔检测部件输出的电信号的发生变化；该变化比如是由高电平信号变为低电平信号或者由低电平信号变为高电平信号；其中，高电平信号为大于预设信号阈值的信号，低电平信号为小于预设信号阈值的信号。

具体的，探头插拔检测部件以光学开关为例，如果第一状态时，挡片位于光学开关的凹槽内，第一状态时光学开关输出的电信号为低电平，第二状态时，挡片旋转出凹槽或者在凹槽内的遮挡区域发生变化，第二状态时光学开关输出的电信号为高电平。或者，第一状态时挡片位于光学开关的凹槽外，第一状态时光学开关输出的电信号为高电平，第二状态时，挡片旋转到光学开关的凹槽内，光学开关的输出的电信号为低电平。上述两种情况只是举例说明，在实际的应用过程中，第一状态和第二状态中可以均为挡片在光学开关的凹槽内或者凹槽外，只要保证两个状态的探头插拔检测部件输出的电信号发生变化即可。

其次，确定探头插拔检测部件输出的电信号发送到超声主机的发射控制模块所用的第一时长与第一状态到第二状态的第二时长之和，小于连接器从连接状态到断开状态的过程中旋转用时；其中，第一时长是预设的，第二时长为预设角度阈值与旋转角速度的比值，连接器从连接状态到断开状态的过程中旋转用时为连接器从连接状态到断开状态的过程中旋转角度与旋转角速度的比值。

具体的，探头插拔检测部件输出的电信号发送到超声主机的发射控制模块所用的第一时长记为T，第一状态到第二状态的旋转角度为预设角度阈值Ω2，旋转角速度记为v，第二时长为Ω2/v，连接器从连接状态到断开状态的过程中的旋转角度为Ω1，旋转用时为Ω1/v。这样预设角度阈值满足的条件为Ω2/v+T<Ω1/v，满足这个条件，即可在探头拔出之前关闭发射信号。

如图12所示，基于相同的发明构思，本发明实施例提供一种超声探头检测方法，该方法应用于本申请实施例中的超声主机，例如应用于超声主机中的发射控制模块，该方法至少包括如下步骤：

S121、获取来自探头插拔检测部件的电信号，其中，电信号是在探头插拔检测部件的连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时确定的。

S122、根据电信号生成关闭发射指令，并根据关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，高压脉冲信号用于控制探头发射超声波。

本申请实施例中，当连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时，发射控制模块根据接收到的探头插拔检测部件输出的电信号生成关闭发射指令，此时控制模块停止发射高压脉冲信号，进而探头停止发射超声波。由此，在探头真正拔出之前提前关闭发射信号，避免突然断开高压产生的高压电弧损坏探头和超声主机，延长了超声仪器的使用寿命。

为了使本申请的技术方案更容易理解，下面用一个完成的流程对超声探头检测方法进行说明，参考图13。

S131、超声主机查扫各个探头槽探头在位信号。

S132、检测探头插入探头槽后，该探头槽在位信号发生变化。

S133、探头上电，超声主机读取探头信息，且探头插拔检测模块开始工作并输出电信号。

S134、判断输出的电信号是否为高电平信号，若是，则执行S135，否则执行S137。

S135、发射控制模块根据读取的探头信号和高电平信号向发射模块发出发射指令。

S136、探头接收到发射指令后向外发射超声波。

S137、发射控制模块发出关闭发射指令。

S138、探头拔出超声主机，在位信号还原。

在上述过程中，探头插拔检测部件上电之后开始工作，并将输出的电信号回传至超声主机；当非法拔出探头操作中，旋钮旋转角度>Ω2时，输出的电信号变为高电平(此时连接器并未断开电气连接)；超声主机查扫到输出的电信号变为高电平，发射控制模块会发出指令至发射模块关闭发射；探头拔出主机，在位信号还原至未插入探头的状态。

采用上述方式，可以消除探头在正常工作时被拔出带来的损伤，因为在探头还未被拔出时，主机就已经关闭了发射，不会在连接器处产生电弧对探头或主机中的集成电路等产生冲击，导致损坏。

如图14所示，基于相同的发明构思，本发明实施例提供一种超声探头检测装置，包括:信号获取单元141和发射控制单元142。

信号获取单元141，用于获取来自探头插拔检测部件的电信号，其中，电信号是在探头插拔检测部件的连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时确定的；

发射控制单元142，用于根据电信号生成关闭发射指令，并根据关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，高压脉冲信号用于控制探头发射超声波。

由于该装置即是本发明实施例中的方法中的装置，并且该装置解决问题的原理与该方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图15所示，基于相同的发明构思，本发明实施例提供一种超声主机，该超声主机包括发射控制模块，发射控制模块包括处理器151和信号获取单元152。

信号获取单元152被配置为：

获取来自探头插拔检测部件的电信号，其中，电信号是在探头插拔检测部件的连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时确定的；

处理器151被配置为：

根据电信号生成关闭发射指令，并根据关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，高压脉冲信号用于控制探头发射超声波。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述超声探头检测方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种超声仪器，包括超声主机、探头和连接器，所述探头与所述连接器的公头相连，所述超声主机与所述连接器的母头相连；通过外力旋转所述连接器的公头上的旋钮，控制与所述旋钮连接的连接器轴旋转，以使所述连接器的公头与所述连接器的母头电连接，其特征在于，还包括探头插拔检测部件；

所述探头插拔检测部件设置在所述连接器的公头处，用于在所述探头与所述超声主机处于连接状态时，检测所述连接器轴旋转生成的角度信号；根据所述角度信号确定所述连接器轴的旋转角度；若所述旋转角度大于预设角度阈值，则将所述角度信号转换成电信号，并将所述电信号发送至所述超声主机的发射控制模块；其中，所述预设角度阈值小于所述连接器从连接状态到断开状态的旋转角度；

所述发射控制模块根据所述电信号生成关闭发射指令，并根据所述关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，所述高压脉冲信号用于控制所述探头发射超声波。

2.根据权利要求1所述的超声仪器，其特征在于，所述探头插拔检测部件为光学开关，所述光学开关设置有凹槽，所述超声仪器还包括挡片，所述挡片的一端固定在所连接器轴上，所述连接器轴带动所述挡片转动。

3.根据权利要求2所述的超声仪器，其特征在于，在所述挡片的转动过程中，所述探头插拔部件确定所述挡片对所述光学开关的凹槽构成的遮挡区域大小，并根据所述遮挡区域的大小确定所述连接器轴的旋转角度。

4.根据权利要求2所述的超声仪器，其特征在于，所述光学开关包括发光二极管、光电二极管和电阻。

5.根据权利要求1所述的超声仪器，其特征在于，所述探头插拔检测部件为传感器，所述超声仪器还包括与所述传感器匹配的感应部件，所述感应部件固定在所述连接器轴上；在所述连接器轴的旋转过程中，所述传感器与所述感应部件配合，确定所述连接器轴的旋转角度。

6.根据权利要求1所述的超声仪器，其特征在于，通过如下方式确定预设角度阈值：

确定所述探头与所述超声主机处于连接状态时，所述连接器轴未旋转时的第一状态和旋转所述连接器轴旋转至的第二状态，其中，所述第一状态到所述第二状态，所述探头插拔检测部件输出的电信号的发生变化；

确定所述探头插拔检测部件输出的电信号发送到所述超声主机的发射控制模块所用的第一时长与所述第一状态到第二状态的第二时长之和，小于所述连接器从连接状态到断开状态的过程中旋转用时；

其中，所述第一时长是预设的，第二时长为所述预设角度阈值与旋转角速度的比值，所述连接器从连接状态到断开状态的过程中旋转用时为所述连接器从连接状态到断开状态的过程中旋转角度与所述旋转角速度的比值。

7.根据权利要求6所述的超声仪器，其特征在于，所述探头插拔检测部件输出的电信号的发生变化包括：

由高电平信号变为低电平信号或者由低电平信号变为高电平信号；其中，所述高电平信号为大于预设信号阈值的信号，所述低电平信号为小于所述预设信号阈值的信号。

8.根据权利要求1～7任一项所述的超声仪器，其特征在于，所述探头插拔检测部件以贴片的形式贴在所述连接器的公头的电路板上。

9.一种超声主机，应用于权利要求1～7任一项所述的超声仪器，其特征在于，包括处理器和信号获取单元，其中：

所述信号获取单元被配置为：

获取来自探头插拔检测部件的电信号，其中，所述电信号是在所述探头插拔检测部件的连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时确定的；所述预设角度阈值小于所述连接器从连接状态到断开状态的旋转角度；

所述处理器被配置为：

根据所述电信号生成关闭发射指令，并根据所述关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，所述高压脉冲信号用于控制所述探头发射超声波。

10.一种超声探头检测方法，应用于权利要求9所述的超声主机，其特征在于，包括：

获取来自探头插拔检测部件的电信号，其中，所述电信号是在所述探头插拔检测部件的连接器轴的旋转角度大于预设角度阈值时确定的；所述预设角度阈值小于所述连接器从连接状态到断开状态的旋转角度；

根据所述电信号生成关闭发射指令，并根据所述关闭发射指令控制发射模块停止发射高压脉冲信号，其中，所述高压脉冲信号用于控制所述探头发射超声波。