DE1240595B

DE1240595B - Einstellbares elektronisches mAs-Relais eines Roentgendiagnostikapparates

Info

Publication number: DE1240595B
Application number: DE1965S0095741
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Winkler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-03-02
Filing date: 1965-03-02
Publication date: 1967-05-18

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H05g

Deutsche KL: 21g -19/03

Nummer: 1240 595

Aktenzeichen: S 95741 VIII c/21 g

Anmeldetag: 2. März 1965

Auslegetag: 18. Mai 1967

Die Erfindung betrifft ein einstellbares elektronisches mAs-Relais eines Röntgendiagnostikapparates mit einer Gasentladungröhre, deren Steuergitter-Kathodenstrecke an einem Meßkondensator angeschlossen ist, dem über einen zum Verändern des mAs-Wertes einstellbaren Widerstand die an einem vom Röntgenröhrenstrom durchflossenen Meßwiderstand abfallenden Spannung zugeführt wird, wobei vorzugsweise der Meßwiderstand gegebenenfalls über einen Vollweggleichrichter im geerdeten elektrischen Mittelpunkt des Hochspannungsstromkreises des Röntgenapparates angeordnet ist.

Ein solches bekanntes mAs-Relais ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. In der geerdeten elektrischen Mittel der Sekundärwicklung 1, 1' eines Röntgen-Hochspannungstransformators ist über einen Vollweggleichrichter 2 ein Meßwiderstand 3 so angeschlossen, daß er vom gesamten Röntgenröhrenstrom durchflossen ist. Diesem Meßwiderstand ist die Serienschaltung eines Einstellwiderstandes 4 für die Wahl verschiedener mAs-Werte und eines Meßkondensators 5 parallel geschaltet. Das Steuergitter der Gasentladungsröhre 6 ist an die Verbindungsleitung von Einstellwiderstand und Meßkondensator angeschlossen, und die geerdete Kathode der Gasentladungsröhre ist über eine Spannungsquelle 7 für die Erzeugung einer negativen Gittervorspannung mit dem anderen Anschluß des Meßkondensators verbunden. Zwischen Anode und Kathode der Gasentladungsröhre befindet sich die Serienschaltung einer Spannungsquelle 8 für die Erzeugung der Anodenspannung, ein Schalter 9 zum Unterbrechen des Anodenspannungskreises nach beendeter Aufnahme und eine Relaisspule 10. Die Primärwicklung 11 des Hochspannungstransformators ist über die Kontakte eines Schaltschützes 12 mit dem speisenden Netz R, S verbunden. Die Erregerspule des Schaltschützes ist über einen Schalter 13 und den normalerweise geschlossenen Kontakt 10' des Relais 10 ebenfalls an das Netz angeschlossen.

Zum Einschalten des Röntgendiagnostikapparates wird der Schalter 13 geschlossen. Gleichzeitig schließt auch der Kontakt 9 dieses Schalters. Damit ist der Stromkreis der Erregerspule des Schaltschützes 12 und der Anodenstromkreis der Gasentladungsröhre 6 geschlossen. Wegen der negativen Gittervorspannung kann jedoch die Gasentladungsröhre noch nicht zünden. Der Meßwiderstand 3 wird während der Einschaltdauer vom gesamten Strom des nicht näher dargestellten Röntgenröhrenstromkreises durchflossen. Der am Meßwiderstand auftretende röhrenstromportionale Spannungsabfall lädt den Meßkondensa-Einstellbares elektronisches mAs-Relais
eines Röntgendiagnostikapparates

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
Erlangen, Henkestr. 127

Als Erfinder benannt:

Hans-Werner Winkler, Erlangen-Buckenhof

tor 5 nach einer vom Wert des Einstellwiderstandes und der Größe des Meßkondensators abhängigen Zeit so weit auf, daß die Zündspannung der Gasentladungsröhre erreicht ist. Nach deren Zündung wird das Relais 10 erregt und öffnet seinen Kontakt 10'. Dadurch wird die Erregerspule des Schaltschützes 12 stromlos. Das Schütz öffnet seine Kontakte und trennt den Hochspannungstransformator vom Netz.

Damit ist die Aufnahme beendet.

Man fordert von einem solchen mAs-Relais, daß es den Röntgendiagnostikapparat unabhängig von dem jeweils fließenden Röhrenstrom stets bei Erreichen des voreingestellten mAs-Wertes unterbricht.

Diese angestrebte Beziehung zwischen mAs-Produkt und Röhrenstrom ist durch die Linie α in Fig. 2 wiedergegeben. Es hat sich nun gezeigt, daß diese Beziehung zwischen mAs-Produkt und Röhrenstrom bei dem dargestellten bekannten mAs-Relais nur oberhalb eines bestimmten Mindestwertes des Röhrenstromes zu erreichen ist. Unterhalb dieses Stromwertes verläuft die Beziehung zwischen mAs-Produkt und Röhrenstrom bei Zugrundelegung eines relativ sehr kleinen Bereichs der Ladekurve des Kondensators unmittelbar oberhalb des Nullpunktes nach der Kurve b, d. h., mit abnehmendem Röhrenstrom wird der tatsächlich geschaltete mAs-Wert geringer als der eingestellte Sollwert. Diese Erscheinung ist darauf zurückzuführen, daß wegen der nach niedrigen Röhrenströmen hin zunehmend flacher verlaufenden Ladekurve des Meßkondensators, die im Spannungsbereich Ug-U_z gemäß Fig. 3 liegenden Kurventeile dieser nichtlinearen Ladekurve nach kleineren Röhrenströmen hin zunehmend geradliniger und daher relativ kürzer werden als bei linearem Kurvenverlauf. Dabei ist mit U_g die negative Vorspannung im Steuergitterkreis der Gasentladungsröhre

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Claims

und mit U_z deren Zündspannung bezeichnet. Im Bereich hoher Röhrenströme (Kurve c) ist diese Nichtlinearität vernachlässigbar gering. Erst unterhalb von etwa 10OmA (Kurve d) verursacht sie eine deutliche, mit kleiner werdendem Röhrenstrom zunehmende Verschiebung des mAs-Istwertes vom mAs-Sollwert.

Man könnte nun, um diesen Effekt zu beseitigen, im Meßkreis 3, 4, 5 des mAs-Relais beispielsweise einen mit dem Einstellglied für den Röhrenstrom gekuppelten Korrekturwiderstand einfügen. Dieser Widerstand müßte eine der Kurve b in F i g. 2 entsprechende Kennlinie besitzen, die entweder durch eine spezielle Wicklung des Widerstandes oder durch ein zwischen dem Einstellglied und dem Korrekturwiderstand angeordnetes mechanisches Korrekturglied, z. B. eine Kurvenscheibe, zu erzielen ist. Beide Lösungen sind verhältnismäßig kostspielig. Außerdem ist ihnen der Nachteil gemeinsam, daß sie eine gewisse Justierarbeit erfordern, um Einsatzpunkt und Steilheit der Widerstandskennlinie mit dem Röhren- so strom hi Übereinstimmung zu bringen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das mAs-Relais im Fall einer solchen Korrektur keine in sich abgeschlossene, leicht auswechselbare Baugruppe bildet, sondern daß neben den elektrischen Verbindungen mit den entsprechenden Elementen des Röntgendiagnostikapparates auch noch ein mechanisches Verbindungsglied erforderlich ist.

Um diese Mangel zu beseitigen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, parallel zu dem Meßwiderstand die Serienschaltung eines nichtlinearen Widerstandes, dessen Wert mit steigendem Strom so weit absinkt, daß der Spannungsabfall an ihm einen wenigstens annähernd konstanten Wert besitzt, und eines Kompensationswiderstandes und parallel zu dem Kompensationswiderstand die Serienschaltung des einstellbaren Widerstandes und des Meßkondensators zu schalten, wobei sich der Wert des Meßwiderstandes zu demjenigen des Kompensationswiderstandes etwa wie 1:20 verhält und der Spannungsabfall am nichtlinearen Widerstand etwa 6VoIt beträgt.

An Hand des Ausführungsbeispiels nach F i g. 4, das sich zum besseren Verständnis nur auf den Gitterkreis der Gasentladungsröhre beschränkt, sei die Erfindung im folgenden erläutert:

Dem vom Röhrenstrom durchflossenen Meßwiderstand 3 ist die Serienschaltung der als nichtlinearer Widerstand verwendeten Zenerdiode 14 und des Kompensationswiderstandes 15, und dem Kompensationswiderstand 15 ist die Serienschaltung von Einstellwiderstand 4 und Meßkondensator 5 parallel geschaltet.

Der nahezu konstante Spannungsabfall an der Zenerdiode hat zur Folge, daß ihr Einfluß mit abnehmendem Röhrenstrom relativ größer wird, so daß sich die Spannung am Meßkondensator mit abnehmendem Röhrenstrom stärker als proportional verringert. Dadurch verlängert sich die Zeit bis zum Erreichen der Zündspannung der Gasentladungsröhre, so daß das geschaltete mAs-Produkt im gewünschten Sinn steigt und sich damit der Geraden a in F i g. 2 nähert.

An Stelle der Zenerdiode kann natürlich auch jeder andere nichtlineare Widerstand verwendet werden, wenn er die Bedingung erfüllt, daß sein Spannungsabfall innerhalb eines gewissen Strombereichs wenigstens annähernd konstant ist, beispielsweise ein Varistor.

Patentanspruch:

Einstellbares elektronisches mAs-Relais eines Röntgendiagnostikapparates mit einer Gasentladungsröhre, deren Steuergitter-Kathodenstrecke an einem Meßkondensator angeschlossen ist, dem über einen zum Verändern des mAs-Wertes einstellbaren Widerstand die an einem vom Röntgenröhrenstrom durchflossenen Meßwiderstand abfallende Spannung zugeführt wird, wobei vorzugsweise der Meßwiderstand gegebenenfalls über einen Vollweggleichrichter im geerdeten elektrischen Mittelpunkt des Hochspannungsstromkreises des Röntgenapparates angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Meßwiderstand (3) die Serienschaltung eines nichtlinearen Widerstandes (14), dessen Wert mit steigendem Strom so weit absinkt, daß der Spannungsabfall an ihm einen wenigstens annähernd konstanten Wert besitzt, und eines Kompensationswiderstandes (15) und parallel zu dem Kompensationswiderstand (15) die Serienschaltung des einstellbaren Widerstandes (4) und des Meßkondensators (5) geschaltet ist, wobei sich der Wert des Meßwiderstandes zu demjenigen des Kompensationswiderstandes etwa wie 1:20 verhält und der Spannungsabfall am nichtlinearen Widerstand etwa 6 Volt beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 969 301.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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