CN207379609U - 一种冲击检测模块、系统及平板探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种冲击检测模块、系统及平板探测器，包括：进行震动检测的无源震动传感器，对检测信号进行放大处理的运算放大器，将放大后的各检测信号与参考信号进行比较并输出比较结果的比较器，对各比较结果进行逻辑或运算的逻辑运算器；对冲击检测模块输出的冲击信号进行存储的微处理模块；及对微处理模块中存储的冲击信号进行读取的上位机。本实用新型的冲击检测模块、系统及平板探测器通用于便携式静态平板的制造、运输、安装、以及产品的整个生命周期内，成本低，可靠性高，为产品厂家售后提供可靠的客户使用状况数据，超低功耗大大减小了内部备份电池的体积以及重量。

Description

一种冲击检测模块、系统及平板探测器

技术领域

本实用新型涉及图像探测领域，特别是涉及一种冲击检测模块、系统及平板探测器。

背景技术

X射线数字摄影技术在当今医疗影像诊断领域得到了越来越广泛的应用，在各种X射线数字摄影设备中，X射线探测器是该类设备中最核心、技术含量最高的关键零部件，在整个图像的成像采集过程中，起到了不可或缺的关键作用。

X射线平板探测器普遍采用非晶硅TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)作为感光面将通过拍摄物体的X射线转换为光生电荷，并通过跨导积分放大器将电荷转换为电压信号，然后通过相关双采样和ADC采样转换为数字图像。

对于重症、急诊、复合伤、多处骨折患者以及高难度体位X线检查中国外多采用自由曝光模式，国内随着医疗检查的进一步规范，此类的摆位要求也越来越多，因此对于便携式平板探测器有很强的需求，便携式平板探测器在便携的同时也会面临跌落撞击的意外，探测器跌落检测也为便携式探测器的必要功能。

现有跌落检测方式主要有两种，1、震动标签，2.、数字加速度传感器。

1、震动标签，是一种特殊设计的非常精巧的震动反应装置，它区别于一般机械或磁性反应机制，而是通过镶嵌在标签上的一个充装了特殊液体的玻璃管的颜色变化来记录和显示异常震动事物的发生，当贴了震动标签的货物受到了异常震动时，玻璃管的颜色会由原来的白色转变为红色，从而迅速和永远的记录下这次异常的震动；通过设计不同敏感度的标签，可以从不同的震动情况做出感应和指示。震动标签可以较为直观的显示探测器是否曾经受到过大于震动标签规格的冲击，但其缺点是不能追踪具体发生冲击、震动的时间，具体环节，不能记录多次冲击事件。

2、数字加速度传感器，可以记录多次冲击，且可以大致记录冲击强度，其缺点是在低功耗模式下ADC(Analog to Digital Converter，模数转换器)采样率下降，无法检测到冲击时间较短的冲击事件，且功耗较大，需要达到半年的工作时间需要较大容量的电池，增加探测器重量以及成本。目前，平板探测器内置的冲击事件监测模块存在漏检或不能多次监测的问题。

因此，如何通用于便携式静态平板的制造、运输、安装、以及产品的整个生命周期内，实现成本低、可靠性高的跌落检测，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种冲击检测模块、系统及平板探测器，用于解决现有技术中平板探测器内置的冲击事件监测模块存在漏检或不能多次监测的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种冲击检测模块，所述冲击检测模块至少包括：

三个无源震动传感器，分别在X轴、Y轴、Z轴方向上进行震动检测；

三个运算放大器，分别连接于各无源震动传感器的输出端，对各检测信号进行放大处理；

三个比较器，分别连接于各运算放大器的输出端，将放大后的各检测信号与参考信号进行比较并输出比较结果；

逻辑运算器，连接于各比较器的输出端，对各比较结果进行逻辑或运算。

优选地，所述逻辑运算器为三输入或门。

优选地，各运算放大器分别连接于各比较器的正相输入端，所述参考信号连接于各比较器的反相输入端。

更优选地，各运算放大器为低功耗型运算放大器。

优选地，所述无源震动传感器为位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器、扭振传感器或扭矩传感器。

优选地，所述冲击检测模块还包括一备份电池，为各器件供电。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种平板探测器，所述平板探测器至少包括：

上述冲击检测模块、微处理模块以及图像采集模块；

所述冲击检测模块设置于所述平板探测器内部，对所述平板探测器进行冲击检测；

所述微处理模块设置于所述平板探测器内部且连接于所述冲击检测模块的输出端，对所述冲击检测模块输出的冲击信号进行存储；

所述图像采集模块连接所述微处理模块，将采集到的信息传输到所述微处理模块。

优选地，所述平板探测器为间接转换平板探测器或直接转换平板探测器。

优选地，所述冲击检测模块连接备份电池，所述微处理模块连接所述备份电池及外置电源，所述图像采集模块连接外置电源，其中，所述备份电池内置于所述平板探测器内。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种冲击检测系统，所述冲击检测系统至少包括：

上述冲击检测模块、微处理模块及上位机；

所述冲击检测模块进行冲击检测；

所述微处理模块连接于所述冲击检测模块的输出端，对所述冲击检测模块输出的冲击信号进行存储；

所述上位机连接所述微处理模块，对所述微处理模块中存储的冲击信号进行读取。

如上所述，本实用新型的冲击检测模块、系统及平板探测器，具有以下有益效果：

本实用新型的冲击检测模块、系统及平板探测器通用于便携式静态平板的制造、运输、安装、以及产品的整个生命周期内，成本低，可靠性高，为产品厂家售后提供可靠的客户使用状况数据，超低功耗大大减小了内部备份电池的体积以及重量。

附图说明

图1显示为本实用新型的冲击检测模块的结构示意图。

图2显示为本实用新型的平板探测器的结构示意图。

图3显示为本实用新型的平板探测器的结构示意图。

元件标号说明

1 冲击检测模块

111 第一无源震动传感器

112 第二无源震动传感器

113 第三无源震动传感器

121 第一运算放大器

122 第二运算放大器

123 第三运算放大器

131 第一比较器

132 第二比较器

133 第三比较器

14 逻辑运算器

2 微处理模块

3 上位机

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种冲击检测模块1，所述冲击检测模块1至少包括：

三个无源震动传感器、三个运算放大器、三个比较器及逻辑运算器14。

如图1所示，三个无源震动传感器，分别在X轴、Y轴、Z轴方向上进行震动检测。

具体地，三个无源震动传感器分别为第一无源震动传感器111、第二无源震动传感器112及第三无源震动传感器113，其中，所述第一无源震动传感器111用于对X轴方向进行震动检测并输出X轴方向的震动检测信号，所述第二无源震动传感器112用于对Y轴方向进行震动检测并输出Y轴方向的震动检测信号，所述第三无源震动传感器113用于对Z轴方向进行震动检测并输出Z轴方向的震动检测信号。所述第一无源震动传感器111、所述第二无源震动传感器112及所述第三无源震动传感器113的类型包括但不限于位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器、扭振传感器或扭矩传感器。所述第一无源震动传感器111、所述第二无源震动传感器112及所述第三无源震动传感器113为无源器件，不耗费电能，可大大节约能耗。

如图1所示，三个运算放大器，分别连接于各无源震动传感器的输出端，对各检测信号进行放大处理。

具体地，三个运算放大器分别为第一运算放大器121、第二运算放大器122及第三运算放大器123，其中，所述第一运算放大器121连接于所述第一无源震动传感器111的输出端，对所述第一无源震动传感器111输出的微弱的X轴方向的震动检测信号进行放大，以利于后续逻辑电路对信号的识别；所述第二运算放大器122连接于所述第二无源震动传感器112的输出端，对所述第二无源震动传感器112输出的微弱的Y轴方向的震动检测信号进行放大，以利于后续逻辑电路对信号的识别；所述第三运算放大器123连接于所述第三无源震动传感器113的输出端，对所述第三无源震动传感器113输出的微弱的Z轴方向的震动检测信号进行放大，以利于后续逻辑电路对信号的识别。在本实施例中，所述第一运算放大器121、所述第二运算放大器122及所述第三运算放大器123为低功耗型运算放大器。

如图1所示，三个比较器，分别连接于各运算放大器的输出端，将放大后的各检测信号与参考信号Vref进行比较并输出比较结果。

具体地，三个比较器分别为第一比较器131、第二比较器132及第三比较器133。在本实施例中，所述第一比较器131的正相输入端连接所述第一运算放大器121的输出端、反向输入端连接所述参考信号Vref；所述第二较器132的正相输入端连接所述第二运算放大器122的输出端、反向输入端连接所述参考信号Vref；所述第三较器133的正相输入端连接所述第三运算放大器123的输出端、反向输入端连接所述参考信号Vref。在实际使用中，各比较器的正相输入端和反相输入端的连接关系可互换，通过增加反相器等器件可实现与本实用新型相同的逻辑关系，不以本实施例为限。

如图1所示，所述逻辑运算器14连接于各比较器的输出端，对各比较结果进行逻辑或运算。

具体地，在本实施例中，所述逻辑运算器14为三输入或门，对所述第一比较器131、所述第二比较器132及所述第三比较器133输出的比较信号进行逻辑或运算，任一比较结果为高电平，则所述逻辑运算器14输出高电平；三个比较结果均为低电平，则所述逻辑运算器14输出低电平。任意可实现逻辑或运算的电路均适用于本实用新型的逻辑运算器，不以本实施例为限。

所述冲击检测模块1还包括一备份电池(图中未显示)，为各器件供电，由于所述冲击检测模块1中的器件为无源器件、低功耗器件，因此，对所述备份电池的容量要求不高，在本实施例中，采用纽扣电池即可维持半年的用电需求，可大大减小备用电池的体积和重量。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种平板探测器，所述平板探测器包括但不限于间接转换平板探测器或直接转换平板探测器，任意平板探测器均适用于本实用新型。所述平板探测器至少包括：

如实施例一所述的冲击检测模块1、微处理模块2以及图像采集模块(图中未显示)。

如图2所示，所述冲击检测模块1设置于所述平板探测器内部，对所述平板探测器进行冲击检测。

具体地，所述冲击检测模块1的结构及工作原理如实施例一所述，在此不一一赘述。所述冲击检测模块1连接备份电池，所述备份电池内置于所述平板探测器内部，在所述平板探测器制造、运输、安装及产品的整个生命周期内为所述冲击检测模块1供电。

如图2所示，所述微处理模块2设置于所述平板探测器内部且连接于所述冲击检测模块1的输出端，对所述冲击检测模块1输出的冲击信号进行存储。

具体地，所述微处理模块2为低功耗微处理器，所述微处理模块2连接所述备份电池(图中未显示)及外置电源(图中未显示)，在所述平板探测器制造、运输、安装的工程中所述备份电池为所述微处理模块2供电；在所述平板探测器工作的过程中所述外置电池为所述微处理模块2供电。

所述图像采集模块连接所述微处理模块2，将采集到的信息传输到所述微处理模块2。

具体地，所述图像采集模块包括但不限于闪烁体、像素阵列及读出电路，现有技术中任意可用于平板探测的图像采集模块均适用于本实用新型。所述图像采集模块将采集到的信息传输到所述微处理模块2，所述微处理模块2对读取到的信息进行处理。所述图像采集模块连接所述外置电源，在所述图像采集模块工作时，由所述外置电源为所述图像采集模块供电。

在所述平板探测器关机时，所述备用电池为所述冲击检测模块1及所述微处理模块2供电。若无震动事件，则所述冲击检测模块1检测不到震动信号，此时，所述微处理模块2处于低功耗待机状态。若发生震动事件，所述冲击检测模块1检测到震动信号，在所述震动信号的驱动下，所述微处理模块2被唤醒，并将发生震动的时间记录在所述微处理模块2内部的存储器中，当存储完成后，所述微处理模块2进入低功耗待机状态。

在所述平板探测器开机时，所述外置电源为所述微处理模块2供电，所述微处理模块2被唤醒。

在本实施例中，使用单个LIR3022锂纽扣电池在无外部电源的情况下可工作长达半年，从而可以监测平板探测器在运输、安装、使用过程中意外冲击对探测器的损害。

实施例三

如图3所示，本实用新型提供一种冲击检测系统，所述冲击检测系统至少包括：

所述冲击检测模块1、微处理模块2及上位机3。

如图3所示，所述冲击检测模块1进行冲击检测。

具体地，所述冲击检测模块1的结构及工作原理如实施例一所述，在此不一一赘述。

如图3所示，所述微处理模块2连接于所述冲击检测模块1的输出端，对所述冲击检测模块1输出的冲击信号进行存储。

具体地，所述微处理模块2的结构及工作原理如实施例二所述，在此不一一赘述。

如图3所示，所述上位机3连接所述微处理模块2，对所述微处理模块2中存储的冲击信号进行读取。

具体地，在本实施例中，所述上位机3为电脑。

在无震动事件时，所述备用电池为所述冲击检测模块1及所述微处理模块2供电，所述冲击检测模块1检测不到震动信号，此时，所述微处理模块2处于低功耗待机状态。

当发生震动事件时，所述备用电池为所述冲击检测模块1及所述微处理模块2供电，所述冲击检测模块1检测到震动信号，在所述震动信号的驱动下，所述微处理模块2被唤醒，并将发生震动的时间记录在所述微处理模块2内部的存储器中，当存储完成后，所述微处理模块2进入低功耗待机状态。

当所述微处理模块2通电(连接所述外部电源)时，所述微处理模块2被唤醒，所述上位机3将所述微处理模块2中存储的震动事件读取到所述上位机3中。

本实用新型的冲击检测模块、系统及平板探测器通用于便携式静态平板的制造、运输、安装、以及产品的整个生命周期内，成本低，可靠性高，为产品厂家售后提供可靠的客户使用状况数据，超低功耗大大减小了内部备份电池的体积以及重量。

综上所述，本实用新型提供一种冲击检测模块、系统及平板探测器，包括：进行震动检测的无源震动传感器，对检测信号进行放大处理的运算放大器，将放大后的各检测信号与参考信号进行比较并输出比较结果的比较器，对各比较结果进行逻辑或运算的逻辑运算器；对冲击检测模块输出的冲击信号进行存储的微处理模块；及对微处理模块中存储的冲击信号进行读取的上位机。本实用新型的冲击检测模块、系统及平板探测器通用于便携式静态平板的制造、运输、安装、以及产品的整个生命周期内，成本低，可靠性高，为产品厂家售后提供可靠的客户使用状况数据，超低功耗大大减小了内部备份电池的体积以及重量。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种冲击检测模块，其特征在于，所述冲击检测模块至少包括：

三个无源震动传感器，分别在X轴、Y轴、Z轴方向上进行震动检测；

三个运算放大器，分别连接于各无源震动传感器的输出端，对各检测信号进行放大处理；

三个比较器，分别连接于各运算放大器的输出端，将放大后的各检测信号与参考信号进行比较并输出比较结果；

逻辑运算器，连接于各比较器的输出端，对各比较结果进行逻辑或运算。

2.根据权利要求1所述的冲击检测模块，其特征在于：所述逻辑运算器为三输入或门。

3.根据权利要求1所述的冲击检测模块，其特征在于：各运算放大器分别连接于各比较器的正相输入端，所述参考信号连接于各比较器的反相输入端。

4.根据权利要求1或3所述的冲击检测模块，其特征在于：各运算放大器为低功耗型运算放大器。

5.根据权利要求1所述的冲击检测模块，其特征在于：所述无源震动传感器为位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器、扭振传感器或扭矩传感器。

6.根据权利要求1所述的冲击检测模块，其特征在于：所述冲击检测模块还包括一备份电池，为各器件供电。

7.一种平板探测器，其特征在于，所述平板探测器至少包括：

如权利要求1～6任意一项所述的冲击检测模块、微处理模块以及图像采集模块；

所述冲击检测模块设置于所述平板探测器内部，对所述平板探测器进行冲击检测；

所述微处理模块设置于所述平板探测器内部且连接于所述冲击检测模块的输出端，对所述冲击检测模块输出的冲击信号进行存储；

所述图像采集模块连接所述微处理模块，将采集到的信息传输到所述微处理模块。

8.根据权利要求7所述的平板探测器，其特征在于：所述平板探测器为间接转换平板探测器或直接转换平板探测器。

9.根据权利要求7所述的平板探测器，其特征在于：所述冲击检测模块连接备份电池，所述微处理模块连接所述备份电池及外置电源，所述图像采集模块连接外置电源，其中，所述备份电池内置于所述平板探测器内。

10.一种冲击检测系统，其特征在于，所述冲击检测系统包括：

如权利要求1～6任意一项所述的冲击检测模块、微处理模块及上位机；

所述冲击检测模块进行冲击检测；

所述微处理模块连接于所述冲击检测模块的输出端，对所述冲击检测模块输出的冲击信号进行存储；

所述上位机连接所述微处理模块，对所述微处理模块中存储的冲击信号进行读取。