CN1915173B - 在设备中彼此相对运动的部分之间传递信号的方法和设备 - Google Patents

在设备中彼此相对运动的部分之间传递信号的方法和设备 Download PDF

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Abstract

一种数据传输系统,其包括发送器(106);接收器(108);和磁耦合的旋转变压器(102),该磁耦合的旋转变压器(102)具有彼此处于可移动关系的第一部分(103)和第二部分(105)。该发送器电及机械耦合至旋转变压器的第一部分,以及接收器电及机械耦合至旋转变压器的第二部分。发送器和接收器被配置为当旋转变压器的第一和第二部分处于相对旋转运动时跨越旋转变压器无线传递数据。

Description

在设备中彼此相对运动的部分之间传递信号的方法和设备
技术领域
本发明总的涉及数据通信,更具体地,涉及跨越移动界面的数据通信,诸如,计算机X射线层析(CT)成像系统的旋转台架。
背景技术
在一些已知的CT成像系统结构中,x射线源投影出扇型束,该扇型束被校准以位于笛卡儿坐标系统的X-Y平面内,并且通常被称为“成像平面”。该X射线束通过被成像的物体,诸如病人。在被该物体减弱后,该射线束撞击在一放射探测器阵列上。由检测阵列接收的该减弱的放射束的强度由物体对X射线束的衰减决定。该阵列的每一个检测器元件产生单独的电信号,为该检测器位置处射线束强度的测量值。来自所有检测器的强度测量值是分别获得的,以产生传输曲线。
在第三代CT系统中,X射线源和探测器阵列在成像平面内随着台架围绕被成像物体旋转,这样X射线束横截物体的角度稳定改变。一组X射线衰减的测量值,即在一个台架角度处来自探测器阵列的投影数据被称作为“视图”。物体的“扫描”包含在X射线源和检测器的一个旋转过程中、在不同台架角度或观察角度处形成的一套视图。
在轴向扫描中,投影数据被处理以构建与穿过物体取得的二维切片相对应的图像。从一套投影数据重建图像的一种方法在该领域中被称作滤过背面投影技术。该过程将扫描获得的衰减测量值转换为称作“CT数”或“Hounsfield单位”(HU)的整数,其用于控制阴极射线管显示器上相应像素的亮度。
为减少总扫描时间,可以实行螺旋状扫描。为实施螺旋状扫描,在获得各切片所述数字的数据同时患者被移动。这样的系统由扇形束螺旋扫描产生单个螺旋。由扇形束绘制出的该螺旋产生投影数据,每一指定切片的图像可以从该投影数据重建。
用于螺旋状扫描的重建算法通常使用螺旋加权算法,该算法将所收集的数据加权为视图角度和检测器通道索引的函数。具体地,在滤过背面投影过程之前,根据螺旋加权因子将数据加权,该加权因子既是台架角度也是检测器角度的函数。然后处理加权后的数据以产生CT值并构建与穿过物体取得的二维切片相对应的图像。
为了进一步减少总收集时间,引入了多切片CT。在多切片CT中,在任意时间点同时得到多行投影数据。当与螺旋扫描模式相结合时,该系统产生锥形射线束投影数据的单一螺旋。与单一切片螺旋、加权方案相似,可导出在滤过背面投影算法之前倍增投影数据权重的方法。
在至少一个已知的CT成像系统中,静止电子设备和旋转电子设备之间的低速通信传递使用一套传导刷,该套传导刷允许从静止侧到旋转侧的电耦合。由于它允许使用刷和导电环传递电能,该结构简单和易于实行。
然而,最终被磨损的刷需要由服务人员来替换,以保证穿过环的适当传导性。并且,以刷为基础的系统需要定期防护性维护,以将传导刷灰尘从系统中去除,以防止通信和电力故障。
发明内容
一方面,本发明因此提供一种成像系统,该系统被配置为使用旋转台架和具有静止电子系统及随着旋转台架旋转的旋转电子系统来获得物体的图像。该成像系统还包含带有磁芯具有静止部分和旋转部分的磁性耦合的旋转变压器。旋转电子系统电和机械耦合至旋转变压器的旋转部分,静止电子系统电和机械耦合至旋转变压器的静止部分。旋转电子系统和静止电子系统配置为跨越旋转变压器无线传递数据。
另一方面,本发明提供数据传输系统,包含发送器;接收器;和磁性耦合的旋转变压器,具有彼此处于可移动关系的第一部分和第二部分。发送器电和机械地耦合至旋转变压器的第一部分,接收器电和机械地耦合至旋转变压器的第二部分。发送器和接收器配置为当旋转变压器的第一和第二部分处于相对的旋转运动时跨越旋转变压器无线传递数据。
再一方面,本发明提供传输数据的方法。该方法包含将第一电子系统电和机械地耦合至磁性耦合旋转变压器的第一部分,以及将第二电子系统电地和机械地耦合至旋转变压器的第二部分。该方法还包含当旋转变压器的第一和第二部分处于相对运动时跨越旋转变压器在第一和第二电子系统之间无线传递数据。
因此可以理解使用本发明的各种结构可减少诸如CT成像系统的旋转系统中滑动环的服务和维修的花费。本发明的配置在各种类型成像系统中都是有用的,例如核磁共振(NMR)成像系统和超声成像系统。本发明的配置在很多其它类型的电子设备(不一定是成像系统)中也是有用的,这些类型的电子设备中数据或数据和电力必须跨越旋转的界面传递。
附图说明
图1为使用旋转台架的计算机X射线层析摄影(CT)成像系统的结构的视图。
图2是图1中CT成像系统的结构图。
图3是遥控传输系统的结构的示意性结构图。
图4是图3中旋转变压器结构的截面切片图。
图5是沿图4中的线5-5看去,图4中旋转变压器的一半的视图。线4-4是用于示出图4的截面切片图的切片的说明。
图6是配置为通过旋转变压器传输电力和数据的旋转变压器和相关电子设备的示意性结构图。
图7是旋转变压器另一结构的截面切片图。
图8是沿图7中的线8-8看去,图7中旋转变压器的一半的视图。线7-7是用于示出图7的截面切片图的切片的说明。
图9是旋转变压器的另一个结构的截面切片图。
图10是图9中的旋转变压器的一半的视图,其切片类似于图8中变压器所取的切片。
图11是旋转变压器又一个结构的截面切片图。
图12是图11中的旋转变压器的一半的视图,其切片类似于图8中变压器所取的切片。
具体实施方式
此处应用时,以单数叙述和以词语“一”或“一个”开始的元件或步骤应理解为不排除复数的所述元件或步骤,除非明确叙述了这种排除。此外,涉及本发明的“一个实施例”不意欲被理解为排除另外的也包括了所述特征的实施例的存在。
此处应用时,词语“重建图像”不意欲排除本发明已产生代表图像的数据但未产生可视图像的实施例。然而,很多实施例产生(或配置为产生)至少一个可视图像。
参考图1和2,诸如计算机X射线层析(CT)成像系统10的多切片扫描成像系统示出为包含台架12,代表了第三代CT成像系统。台架12具有放射源14,例如x射线管(此处也称作x射线源),其向台架12相对侧上的探测器阵列18发射射线束例如x射线16。探测器阵列18由多个检测器行(未示出)形成,所述检测器行包含多个检测器元件20,一起感知穿过阵列18和源14之间的物体诸如医疗患者22的投影的x射线。每一检测器元件20产生代表碰撞的x射线束强度的电信号以及因此可用于估计射线束穿过物体或患者22时的衰减。在获得x射线投影数据的扫描过程中,台架12和固定在其上的元件围绕旋转中心24旋转。图2示出仅单行检测器元件20(即一个检测器行)。然而,多切片探测器阵列18包含检测器元件20的多个平行的检测器行,这样在一扫描过程中可同时获得对应于多个准平行或平行切片的投影数据。
台架12上的元件的旋转和x射线源14的运行由CT系统10的控制机制26操纵。控制机制26包含为x射线源14提供电力和定时信号的x射线控制器28,以及控制台架12上的元件的旋转速度和位置的台架电动机控制器30。控制机制26中的数据采集系统(DAS)32从检测器元件20采样模拟数据并将数据转换为数字信号用于随后的处理。图像重构器34从DAS 32接收采样和数字化的x射线数据并实施高速图像重建。重建的图像作为输入应用于计算机36,计算机36将图像储存在存储设备38内。图像重构器34可以是专门的硬件或在计算机36上运行的计算机程序。
计算机36还通过具有键盘的控制台从操作者接收命令和扫描参数。相关联的阴极射线管显示器、液晶显示器、等离子显示器或其它合适的显示器使操作者能够从计算机36观察重建的图像和其它数据。计算机36使用操作者提供的命令和参数为DAS 32、x射线控制器28和台架电动机控制器30提供控制信号和信息。此外,计算机36操作工作台电动机控制器44,该控制器44控制机动化的工作台46在台架12内安置患者22的位置。具体的,工作台46移动患者22的部分通过台架开口48。
由于台架12的旋转,在移动台架12上的元件和成像系统10的静止部分之间,电信号和/或电能必须耦合。例如,在台架12的旋转过程中,由旋转台架12上的探测器阵列18产生的数据必须用电子学方法传输至位于成像系统10的静止部分内的DAS 32。同时,电能必须从位于成像系统10的静止部分内的电源(图1和2内未示出)传输至放射源14以使其在台架12旋转时产生放射线16。
参考图3,在本发明的某些结构中,为了减轻诸如CT成像系统10的成像系统内滑动环的服务和维修费用,提供遥控传输系统100。更具体地,使用发送器106、接收器108跨越具有间隙104的旋转转换器102传输数据。在某些结构中,间隙104为转换器102磁芯126的部分127、128之间的空气间隙(在图4中更好显示)。在静止电子系统110和旋转电子系统112之间提供传输。该传输可以是如图3中示出的方式,或可以在相反方向上(通过反转发送器106和接收器108的位置)。通过使用变压器102两侧上的收发器也可能进行双向传输。例如,在某些结构中,发送器106是收发器的一部分,接收器108是另一分离的收发器的一部分。因此,不失一般性,此处足以描述单向数据传输系统。还可以理解“静止”和“旋转”的设计在某种程度上是任意的,因为运动是相对的以及在某些结构中可能没有优选的静止结构参照。在这样的结构中,任一侧可被看作相对于另一侧运动,将电子系统110和112称为“第一”和“第二”电子系统可能是方便的,无论哪种次序都是方便的。在旋转变压器102固定在CT成像系统10的台架上的结构中,选择地面支持成像系统10作为静止结构参照可能更方便。
在本发明的某些结构中及参考图3,发送器106包含调制器114(例如无线电频率调制器),其将数据流调制到载波频率上以便于跨越旋转变压器102传输。在某些结构中,例如,数据流为振幅调制在10MHz正弦波上的2.5兆波特数据流。调制的信号跨越变压器102的空气间隙104(最好在图4中查看)耦合至接收器108,该接收器包含解调器119以恢复数据流。在某些结构中,解调器119为配置为解调原始数据的完全的波整流器。当变压器102旋转时该数据跨越变压器102传输。
在不同结构中,使用一种或更多种其它类型调制代替或补充振幅调制。这样的其它类型的调制的非排除性列表包含频率调制、相位偏移键控、频率偏移键控、脉宽调制以及它们的各种组合。在某些结构中,载波频率还与数据在发送器106定相以最小化接收器108处波形的抖动。
参考图3、4和5,旋转变压器102跨越空气间隙104耦合用数据流调制的载波频率,以跨越磁性耦合的旋转变压器102无线传输数据,同时允许线圈118、120(代表初级线圈和次级线圈)关于彼此移动。例如,环122携带第一线圈118和磁芯部分127与它一起沿图5所示方向R旋转,而环124,以及因此第二线圈120,保持静止。
在某些结构中,旋转变压器102包含被空气间隙104分离的一对塑料或其它绝缘性的环122、124。环122、124在某些结构中是足够大的以包围患者22,例如图1中示出的患者,该患者不需要在所有的结构内。诸如铁氧体芯的磁芯126嵌入在塑料环122和124中。磁芯126的一个局部或部分127嵌入在塑料环122中以及磁芯126相反的局部或部分128嵌入在塑料环124中。磁芯126的每一个部分127、128为圆形形状并具有能够嵌入至少一个导电线圈(例如铜线圈)118或120的横截面。例如,磁芯部分127、128具有如图示的C形截面,或E形截面。线圈118或120缠绕在C形或E形截面的凹面部分。线圈118的末端134、136从磁芯部分127和环122离开,如图5中所示。环124类似地由芯部分128和线圈120构成。在某些结构中,磁芯部分和/或塑料环内具有孔和/或通道(图5中未示出),以便于线圈末端的放置。
如上面指出的,“旋转”和“静止”的分类在某种程度上可以认为是任意的,因为,在某些结构中(以及当考虑转换器102自身的某些结构时),更方便地是使用明确认识运动的相对性质的分类。然而,在某些结构中,假定芯部分127和线圈118包含磁性耦合旋转变压器102的旋转部分以及芯部分128和线圈120包含磁性耦合旋转变压器102的静止部分是有用的。把变压器102称为具有第一磁芯部分127和第二磁芯部分128、这些部分之间处于可运动的关系也是方便的。在那些情况下,第一和第二芯部分127和128应用时分别可被假定为处于相对运动中。
在本发明的某些结构中,静止电子系统110机械地和电地耦合至变压器102的静止部分103。例如,静止电子系统110包含成像系统10电子设备的静止部分,以及变压器102的静止部分103和成像系统10电子设备的静止部分都机械地耦合至成像系统10的基座。旋转电子系统112机械地和电地耦合至变压器102的旋转部分105。例如,旋转电子系统112机械地耦合至成像系统10的台架12,该台架12也机械耦合至变压器102的旋转部分105。在某些结构中,当静止部分103和旋转部分105处于相对运动时,数据从或可以从旋转电子系统112跨越变压器102传递至静止电子系统110。(本发明不排除这样的结构:其中当部分103和105不处于相对运动时数据被传递或也可被传递)。在某些结构中,例如图3中所示,旋转电子系统112电地和机械地耦合至发送器106,该发送器106自身电地和机械地耦合至变压器102的旋转部分105。类似地,静止电子系统110电地和机械地耦合至接收器108,该接收器108自身电地和机械地耦合至变压器102的静止部分103。然而,本发明不限于向单一方向或唯一地向图3中所示的方向的传输。此外,可使用与该例中用于运动分类的参照结构不同的参照结构,在那种情况下,不同的运动分类可被应用于各种成分。
在某些结构中及参考图6,用于数据传输的旋转变压器102与电力传输系统共用它的磁芯126,该电能系统包含例如电力逆变器142和电力整流器144。例如,两个线圈118、138和120、140分别位于每一芯部分127和128上。线圈118和120配置为传递数据,如以图3代表的各种结构,而线圈138和140配置为从电源或电力逆变器142跨越空气间隙104传递电能至电力整流器144。在很多结构中,电力以与数据调制在其上的载波频率显著不同的频率传递。例如,在某些结构中,电力以较低的AC频率(仅作为非穷举例子,100kHz或以低于200kHz的频率)传递。数据以较高载波频率(仅作为非穷举例子,10MHz或以高于5MHz的频率、或以高于1MHz的频率)传递。这样,至少使用图3中所示的高通或带通滤波器148,或高通或带通滤波器146和148,强加于数据线圈118和120上的有功分量可被去除或减少。在其它结构中,载波频率低于或甚至等于电源频率是可能的。因此,如果使用,用于电能和RF载波的频率以及滤波器146和148的设计可作为设计选择留给电路设计者。
例如,在某些结构中,AC电源频率和数据载波频率相差至少两个数量级(100×)或,在其它结构中,至少一个数量级(10×),从而简化滤波器146和148的设计。使用例如正交调制的更复杂的调制技术以及以增加电路复杂性的代价,本发明的某些结构使用与电源频率相同或非常接近的载波频率传递数据。
在某些结构中及参考图7和8,线圈118和138都缠绕在芯部分127内,以及线圈132和140缠绕在芯部分128内。由于使用分离的线圈,在某些结构中芯部分127和128具有E形截面,以及电力和数据线圈分隔在“E”的不同凹槽中,尽管在图7和8中未示出这些结构。在某些结构中,磁芯部分和/或塑料环内具有孔和/或通道(图8中未示出)以便于线圈末端的放置。
在某些结构中及参考图9和10,芯部分127和128具有E形截面。芯部分127和128包含,例如,高磁力通透材料,例如铁氧体。线圈118(以及类似地,线圈120)进入E形芯部分127的凹槽中(以及类似地,线圈120进入E形芯部分128的凹槽中)、穿过芯部分127的圆周、跨越至另一凹槽并穿过圆周返回至入口。通过使用如图示E形芯部分和线圈,减少了杂散磁和电场,因此减少了辐射散发并在多通道系统中与其它通道(未示出)相耦合。尽管只示出一圈,在E形芯部分上可使用多匝导线。在某些结构中,在E形芯内放置多个线圈以在较低频率上传递电能。
在一些结构中及参照图11和12,在环122中使用多个芯部分127、227,以及在环124中使用多个环128、228。芯部分127包括线圈138,将电能传送给芯部分128中的相应线圈140,用于将电能施加给变压器102的旋转侧上的部件。芯部分227包括将电能传递给芯部分228中线圈120的线圈118。施加给线圈118的电能被打开及关闭,以及被施加给X射线源14,该X射线源14因此打开和关闭。
因此,参照图1至12,本发明的一些结构提供成像系统10,被配置为使用旋转台架12以得到物体的图像。成像系统10是例如,计算机x射线层析(CT)成像系统10,但是在其他结构中是另外类型的成像系统,诸如磁共振(MR)成像系统或超声成像系统。成像系统10具有静止电子系统110(包括例如DAS 32)和旋转电子系统112(包括例如探测器阵列18)。旋转电子系统112随台架12旋转。成像系统10另外包括磁性耦合的旋转变压器102,包括环122和124。在一些结构中,环122和124具有大于台架开48的内直径,并且与台架12共中心,以使环122随台架12旋转以及环124相对图1中提及的框架是静止的。间隙104(其可以是空气间隙或包含非磁性材料的间隙)分隔环122和124。探测器阵列18及据此的旋转电子系统112被(直接或间接)机械及电地耦合至变压器102的旋转部分103。静止电子系统被(直接或间接)机械及电地耦合至变压器102的静止部分105。跨越旋转变压器102在电子系统110和112之间无线传递的数据包括来自探测器阵列18的图像数据。
在一些结构中,提供至少一个射频调制器114。射频调制器114被电及机械地耦合至变压器102的旋转部分103。至少一个射频解调器118被提供,被电及机械地耦合至变压器102的静止部分105。射频调制器114被配置以在载波频率上调制来自旋转电子系统112的数据,以及射频解调器118被配置以解调载波频率,以恢复用于静止电子系统10的数据,例如重建如图3中物体22的图像。在图中未显示,在这些结构中为还提供另外的调制器和解调器的结构,以在相反方向中传递数据。在一些结构中,跨越间隙104还传递电力,以及在某些这些结构中,在旋转变压器102中的静止部分105和旋转部分103提供单独电源和数据线圈。例如,参照图6,变压器102中的静止部分105包括单独电源线圈138和数据线圈118,以及变压器102中的旋转部分103包括单独电源线圈140和数据线圈120。一些结构还提供至少一个滤波器(例如,滤波器148),该滤波器被配置以恢复或减少数据线圈118、120上的有功分量。例如由电力逆变器142提供有功分量,以及使用电力整流器144恢复有功分量。
在一些结构中,电力可以从成像系统10的静止部分中的电源跨越在电子系统110及112之间的旋转变压器102耦合。例如,电力还可以以这种方式被提供给放射线源14。数据还可从成像系统10的静止部分被耦合至台架12上的仪器。例如,操作在病人前的准直器(图中未显示)或配置探测器阵列18的命令可跨越变压器102被传递。
在一些结构中,提供的数据传输系统(对于成像系统不是必需的)包括发送器106、接收器108,以及机械耦合的旋转变压器102。旋转变压器102包括磁芯126的第一部分105和第二部分127。变压器102中第一和第二部分105及103互相处于可移动的关系,因此,磁芯126的第一和第二部分127及128也互相处于可移动的关系。发送器106被电及机械地耦合至变压器102的第一部分105,以及接收器108电及机械地耦合至变压器102的第二部分103。数据传输系统(106、102、108)被配置,以在变压器102中第一和第二部分105及103互相处于相对运动时无线跨越旋转系统102传递数据。图中未示出,在这些结构中的是还提供另外的发送器和接收器的结构,以及以在相对方向中传递数据。
在一些结构中,发送器106另外包括射频调制器114。接收器108包括射频解调器118。射频调制器114被配置以将数据调制到载波频率上,以及射频解调器118被配置为恢复该数据。数据传输系统另外包括电源142,以及旋转变压器102另外被配置跨越旋转变压器从电源耦合电能。在一些结构中,提供滤波器(例如,滤波器148)以从跨越旋转变压器102耦合的载波频率过滤有功分量。一些结构另外将载波频率与数据定相,以减少波形抖动,以及一些结构在变压器102的第一和第二部分105及103中提供单独数据和电源线圈(118和138、102和140)。
还有,本发明的一些结构提供用于传递数据的方法。该方法包括将第一电子系统112电及机械地耦合至磁耦合的旋转变压器102的第一部分105,并且将第二电子系统110耦合电及机械地至磁耦合的旋转变压器102的第二部分103。该方法另外包括在旋转变压器102中的第一及第二部分(105及103)处于相对运动时跨越旋转变压器102在第一和第二电子系统(112及110)之间无线传递数据。
在一些结构中,在第一和第二电子系统(112及110)之间无线传递数据另外包括用数据调制载波频率,在变压器102中的第一及第二部分(105及103)处于相对运动时跨越旋转变压器102无线传递调制的载波频率,以及解调跨越旋转变压器102接收的调制的载波频率。该方法另外包括与传递数据同步地跨越旋转变压器磁性耦合来自电源142的电能,进而过滤调制的载波频率以降低电源和数据之间的干扰。
在一些结构中,带有数据的载波频率被定相,以减少波形跳动。
还有,在一些结构中,电子系统之一(例如112)被机械耦合至成像装置10的旋转台架,以及其余电子系统(例如110)被机械耦合至成像装置10中的静止部分。在一些这些结构中的电子系统112及110之间无线传递数据包括传递图像数据,以及跨越旋转变压器102耦合来自电源142的电能另外包括将来自成像装置10的静止部分的电能耦合至成像装置10的旋转部分,例如放射源14。
在一些提供双向传输数据的结构中,在变压器102同一侧的发送器和接收器被配置为收发器。
因此,可以理解的是,使用本发明的各种结构,可以减轻在诸如CT成像系统10之类的成像系统中滑环(slipring)的使用及修理成本。此外,本发明的多种结构还可被使用在其他各种成像系统中,诸如核磁共振(NMR)成像系统和超声成像系统,以及在许多数据或数据及电能必须跨越可旋转的界面传递的其他种类的电子设备(不必需是成像系统)中。
尽管本发明已经相关于各种具体实施例被描述,但是本领域技术人员将会认识到本发明可以使用在权利要求书的宗旨及范围内的变型来实施。
部件列表:
10:计算机层析(CT)成像系统
12:台架
14:X射线(放射线)源
16:放射线或X射线
18:多切片检测器阵列
20:检测器元件
22:物体或病人
24:旋转中心
26:控制机构
28:X射线控制器
30:台架电动机控制器
32:数据采集系统DAS
34:图象重构器
36:计算机
38:存储设备
40:控制台
42:显示器
44:工作台电动机控制器
46:机动化工作台
48:台架开口
100:无接触通信系统
102:旋转变压器
103:静止部分
104:空气间隙
105:旋转部分
106:发送器
108:接收器
110:静止电子系统
112:旋转电子系统
114:射频调制器
118:线圈
119:解调器
120:线圈
122:环
124:环
126:磁芯
127:芯部分
128:芯部分
132:线圈
134:末端
138:线圈
140:单独电源线圈
142:电源或逆变器
144:电力整流器
146:带通滤波器
148:滤波器
227:芯部分
228:芯部分
228:环

Claims (9)

1.一种成像系统(10),其被配置为使用旋转台架(12)来获得物体(22)的图像,并且具有静止电子系统(110)及随着旋转台架旋转的旋转电子系统(112),该成像系统还包括:
带有磁芯(126)的磁耦合的旋转变压器(102),该磁芯具有静止部分(103)和旋转部分(105),所述静止部分(103)包括第一凹槽中携带的数据线圈和所述第一凹槽中携带的电源线圈,所述旋转部分(105)包括第二凹槽中携带的数据线圈和所述第二凹槽中携带的电源线圈,
其中旋转电子系统电耦合和机械耦合至旋转变压器的旋转部分,以及静止电子系统被电耦合和机械耦合至旋转变压器的静止部分,以及
其中旋转电子系统和静止电子系统被配置为跨越旋转变压器无线传递被调制到载波频率上的数据,所述数据以与跨越旋转变压器传输电力的频率不同的频率来传递。
2.依据权利要求1的成像系统,进一步包括:
电耦合及机械耦合至旋转变压器的旋转部分的射频调制器(114)和电耦合及机械耦合至旋转变压器的静止部分的射频解调器(119),
其中所述射频调制器被配置成将来自旋转电子系统的数据调制到载波频率上,以及
其中所述射频解调器被配置成解调载波频率以恢复用于静止电子系统的数据。
3.依据权利要求1的成像系统,进一步包括电源(142),以及进一步被配置成将电力耦合到旋转变压器两端。
4.依据权利要求1的成像系统,其中成像系统(10)是计算机层析成像系统。
5.一种数据传输系统,包括:
发送器(106);
接收器(108);以及
磁性耦合的旋转变压器(102),具有彼此处于可移动关系的第一部分(103)和第二部分(105),所述第一部分包括第一磁芯,所述第一磁芯包括第一凹槽中携带的数据线圈和所述第一凹槽中携带的电源线圈,所述第二部分包括第二磁芯,所述第二磁芯包括第二凹槽中携带的数据线圈和所述第二凹槽中携带的电源线圈;
其中该发送器电耦合及机械耦合至旋转变压器的第一部分,以及接收器电耦合及机械耦合至旋转变压器的第二部分,以及
其中发送器和接收器被配置为当旋转变压器的第一和第二部分处于相对旋转运动时跨越旋转变压器无线传递被调制到载波频率上的数据,所述数据以与跨越旋转变压器传输电力的频率不同的频率来传递。
6.依据权利要求5的系统,其中发送器进一步包括射频调制器(114)及接收器进一步包括射频解调器(119),以及另外其中该射频调制器被配置成将数据调制到载波频率上,以及射频解调器被配置成解调已调制的载波频率以恢复该数据,以及数据传输系统进一步包括电源(142),以及旋转变压器进一步被配置成将来自电源的电力耦合到旋转变压器两端。
7.依据权利要求6的系统,进一步包括滤波器(148),其被配置成过滤在旋转变压器两端耦合的来自载波频率的有功分量。
8.一种用于传输数据的方法,包括:
将第一电子系统(110)电耦合及机械耦合至磁耦合旋转变压器(102)的第一部分(103),所述第一部分包括第一磁芯,所述第一磁芯包括第一凹槽中携带的数据线圈和所述第一凹槽中携带的电源线圈;
将第二电子系统(112)电耦合及机械耦合至旋转变压器的第二部分(105),所述第二部分包括第二磁芯,所述第二磁芯包括第二凹槽中携带的数据线圈和所述第二凹槽中携带的电源线圈;以及
当旋转变压器的第一和第二部分处于相对运动时,跨越旋转变压器无线传递被调制到载波频率上的数据,所述数据以与跨越旋转变压器在第一和第二电子系统之间传输电力的频率不同的频率来传递。
9.依据权利要求8的方法,其中所述在第一和第二电子系统之间无线传递数据进一步包括:
用数据调制载波频率,
在旋转变压器的第一和第二部分处于相对运动时跨越旋转变压器无线传输已调制的载波频率,以及
解调跨越旋转变压器接收的已调制的载波频率,以及
其中所述方法进一步包括:
与数据的所述无线传递同步,将来自电源(142)的电力磁耦合到旋转变压器两端,以及
过滤(148)已调制的载波频率以降低电源和数据之间的干扰。
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