DE2908987A1 - Anordnung mit einem aus zwei oder mehr sich bewegenden wandlern bestehenden wandlersystem - Google Patents

Anordnung mit einem aus zwei oder mehr sich bewegenden wandlern bestehenden wandlersystem

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DE2908987A1
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Description

Anordnung mit einem aus zwei oder mehr sich bewegenden Wandlern bestehenden Wandlersystem
Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem aus zwei oder mehr sich bewegenden Wandlern bestehenden Wandlersystem zur Verarbeitung von Sinus- und Kosinus-Komponenten eines Vektorsignals , das zu unterschiedlichen Zeiten die Positionen von jeweils einem der Wandler darstellt, um eine abwechselnde Anzeige der Wandlerausgänge zu steuern. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer aus zwei oder mehr Ultraschall-Wandlern bestehenden Anordnung zur Untersuchung eines Körpers.
Zur Ultraschall-Untersuchung werden Ultraschall aussendende und empfangende Wandler eingesetzt, die einen Energiestrahl in einen zu untersuchenden Körper schicken und nach Reflexion durch den Körper ein Echosignal empfangen, das auf einer Anzeigevorrichtung sichtbar gemacht wird. Dabei ist es üblich, daß die Wandler und damit der Strahl der Ultraschall-Energie in bezug auf den Körper eine Abtastbewegung durchführen, um Echos von einem größeren zu untersuchenden Bereich zu empfangen. Dies kann da- j durch bewirkt werden, daß der Wandler um eine entsprechende Achse; gedreht wird. Der Wandler kann auch um die Achse oszilliert wer- ! den, um Echodaten zu liefern, jedoch wird zweckmäßigerweise eine Drehung um 360° durchgeführt, so daß eine neue Abtastung beginnt, wenn der Wandler in seine Ausgangsposition zurückgekehrt ist. Diese Anordnung hat jedoch eine verhältnismäßig lange "Tot-Zeit"_
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in der der Wandler vom Körper abgewandt ist, und um diese "Totzeit" auszufüllen, ist bereits vorgeschlagen worden, einen oder
mehrere weitere Wandler zu verwenden. Wenn der bzw. die weiteren
Wandler genau positioniert sind, beginnen aufeinanderfolgende j Abtastungen nach genau gleichen Zeitintervallen. Die Abtastung . der Anzeigevorrichtung kann dann mit der Wandlerabtastung syn- ! chronisiert werden, so daß aufeinanderfolgende Abtastungen auf der Anzeige genau übereinanderliegen und ortsfeste reflektieren- , de Objekte an derselben Stelle erscheinen. Dies erfordert je- ■ doch außerordentlich hohe Anforderungen hinsichtlich der Toleranzen, und wenn diese Anforderungen nicht erfüllt sind, liegen die Anzeigen nicht übereinander.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, bei der solche Fehler korrigiert oder vermindert sind.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Mittel zur Änderung der Phase des wenigstens einen der Wandler darstellenden Vektorsignals in bezug auf das einen ersten Wandler darstellende Vektorsignal vorgesehen sind, um Anzeigefehler zu korrigieren, die von einer fehlerhaften Ausrichtung des wenigstens einen Wandlers in bezug auf den ersten ;
Wandler herrühren. '
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Ultra-j schall-Untersuchungssystem mit einer Sondeneinheit, die wenigstens zwei Wandler zur abwechselnden Abtastung eines zu untersuchenden Körpers enthält und mit Mitteln zur Zuführung der Ausgänge der laufend den Körper abtastenden Wandler zu einer ge- j meinsamen Anzeigevorrichtung, die die beiden Ausgänge abwechselnd
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anzeigt, vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch Mittel zur Erzeugung von Sinus- und Kosinus-Komponenten eines Vektorsignals, das die Position des Wandlers innerhalb der laufenden Abtastung darstellt, um die Anzeige des entsprechenden Ausgangs zu steuern, Mittel zur Modifizierung wenigstens einer Komponente des Vektorsignals für wenigstens einen Wandler, um die Phase des entsprechenden Vektorsignals zu ändern, so daß die abwechselnden Anzeigen in c.3^: richtigen relativen Phase gehalten werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:
Fig. 1 eine Darstellung zur Veranschau
lichung der Arbeitsweise einer rotierenden Ultraschall-Sonde,
Fig. 2 eine Doppelsonde, bei der Positions
fehler auftreten können,
Fig. 3 eine Darstellung zur Veranschau
lichung der Ursachen für das Auftreten von Positionsfehlern,
Fig. 4a und 4b eine Prinzipdarstellung zur Veranschaulichung, wie die Fehler korrigiert werden können,
Fig. 5a und 5b eine praktische Ausführungsform ei- ;
ner Ultraschall-Sonde, in der die ; Erfindung verwirklicht ist, ι
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Fig. 6 eine Schaltung zur Durchführung der
erfindungsgemaßen Korrektur und
Fig. 7 eine andere Ausführungsform einer '.
Schaltung, die für eine Fernsteuerung geeignet ist.
In Fig. 1 ist schematisch ein einfaches Ultraschall-Gerät dargestellt, bei dem ein Ultraschall-Wandler 1 in der durch den Pfeil angedeuteten Weise umläuft, so daß ein Ultraschall-Strahl 2 durch einen Körper 3 gedreht wird. Die vom Wandler 1 bei jeder Position des Strahls 2 empfangenen Echosignale werden auf einem Monitor 4 angezeigt, bei dem die Abtastung mit dem Wandler 1 synchronisiert ist, so daß sich die angezeigte Linie 5 mit dem abtastenden Strahl 2 bewegt. Somit werden bei der Anzeige Echos durch Aufhellung des Anzeigevektors bei einer Position sichtbar gemacht, die äquivalent zu ihrer Position im Körper 3 ist. Wie zuvor erwähnt wurde, kann die Drehung bei einem Wandler über 360° erfolgen. Es werden keine Echos angezeigt, wenn der Wandler 1 vom Körper 3 abgekehrt ist, und die Anzeige wird wiederaufgenommen, wenn der Strahl 2 zum Körper 3 zurückkehrt.
Um das Verfahren zu beschleunigen, können zwei Rücken an I Rücken angeordnete Wandler 1a und 1b gemäß Fig. 2 verwendet werden. Sie werden umgeschaltet, so daß jeweils immer nur der dem Körper 3 zugekehrte Wandler aktiviert wird. Die Abtastung des Monitors 4 ist weiterhin synchronisiert, so daß die angezeigte Linie 5 dem Strahl des in Betrieb befindlichen Wandlers folgt. Wenn die Wandler genau positioniert sind, erscheinen Echos von festen Objekten bei jedem Strahl 2 an derselben Stelle.
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Fig. 3 zeigt in übertriebenem Maß das Ergebnis einer Fehlausrichtung der beiden Wandler. Der Strahl 2b ist um einen Winkel θ gegenüber der Position versetzt, die mit dem Strahl 2a in Flucht liegt . Die Anzeige auf dem Monitor 4 zeigt das Ergebnis der wiederholten Abtastungen für ein einzelnes reflektierendes Objekt 6. Der Strahl 2a zeigt ein Echo bei 7a. Anschließend beginnt eine weitere Abtastung unter der Annahme, daß der Strahl 2b genau 180° hinter dem Strahl 2a liegt. Er liegt jedoch (180 + Θ) Grad dahinter. Somit wird das Echo 7b des Objektes 6 mit einem Versatz von θ ° vor seiner wahren Lage angezeigt. Bei regelmäßigen und sich schnell wiederholenden Anzeigen ergibt sich dadurch ein doppeltes oder zumindest versclr.v'...; Irenes Bild jedes reflektierenden Objekts. In zahlreichen Wandlorsondon werden mehr als zwei Wandler verwendet. Der beschriebene Fehler kann jedoch bei jeder Wandlerzahl auftreten. In gleicher Weise kann daher die für zwei Wandler beschriebene Lösung auch auf rine größere Zahl von Wandlern ausgedehnt werden.
Fig. 4 zeigt ein Verfahren zur Korrektur des Fehlers. In Fig. 4a stollen eine durchgezogene und eine strichpunktierte Linie die Anzeigevektoren und ihre Orte für die Wandler 1a und Ib dar, und es sind ferner die beiden entsprechenden Positionen 7a und 7b der Echos des Objektes 6 dargestellt. Wie in Fig. 3 zeigen die Anzeigevektoren das Echo mit einem Versatz um den Winkel Θ. Der Fehler wird korrigiert, indem die Anzeige für den ! Wandler 1a von 0° bis 180° festgehalten, die Anzeige für den I Wandler 1b aber zum Bereich (0 - θ)° bis (180 - Θ)° ver- j
schoben wird. Das Ergebnis ist in Fig. 4b dargestellt. j
ι In Fig. 5a und 5b ist als Perspektive bzw. als Drauf- ;
sieht ein typischer in der Praxis verwendeter Ultraschall-Sonden--
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i^D ORIGINAL
kopf bekannter Art dargestellt, bei dem die Erfindung anwendbar j ist. Bei dieser Anordnung sind zwei Ultraschall-Wandler 1a und 1b vorgesehen, und die mögliche Anbringung von zwei weiteren Wandlern 1c und 1d ist durch gestrichelte Linien angedeutet. Die Wandler sind auf einem Zylinder 8 gelagert, der mit einer Welle 9 rotiert, die mittels eines Riemens 10 von einem Motor 11 ! über eine Getriebeanordnung 12 angetrieben wird. Das System ist : in einem Gehäuse 13 gelagert, das ein Fenster 14 aus einem für ; Ultraschall durchlässigen Material besitzt, wobei der Zylinder 8 sich aus Kupplungsgründen in einem geeigneten, für Ultraschall "durchlässigen" Medium befindet.
Es ist ferner eine Schleifring/Bürstenanordnung 15 vorgesehen, die elektrische Signale zwischen einer nicht dargestellten Sender/Empfängereinheit und den Wandlern 1 überträgt. Diese Signale werden in einer Wandler-Umschalteinheit 16 umgeschaltet, damit elektrische Signale nur zu dem Wandler übertragen werden, ; der sich in einer geeigneten Position zur Aussendung des Ultraschall-Strahls 17 in den zu untersuchenden Körper und zum Empfang von Echosignalen von diesem befindet.
Die Wandler-Umschalteinheit 16 empfängt Schaltsignale von einer Sektor-Umschalteinheit 18, die ihrerseits mit Signalen versorgt wird, die den Fortschritt der Drehung des Zylinders 8 ! anzeigen. Die letzteren Signale haben bei dem beschriebenen Bei- j spiel die Form von Vcos- und Vsin-Signalen von einer Einheit 19, j
die aus einem Positionsanzeigegerät in Form eines Resolvers be- ! steht und um dieselbe Achse wie der Motor 11 umläuft sowie von dem Motor über die Getriebeanordnung 12 angetrieben wird. Cos und sin werden verwendet, um den Kosinus und Sinus des Versatzwinkels von einem gegebenen Ursprung darzustellen.
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Die Umschalteinheit 18 stellt die Signalanzeigeposition
zurück und erzeugt einen Ausgang von Vcos und Vsin für den zu
irgendeiner Zeit erregten individuellen Wandler zur Steuerung
der Änzeigeeinheit. Diese zuvor beschriebenen Signale erfordern
Korrekturen bei Ungenauigkeiten der Wandleranordnung, und es
wird vorgeschlagen, den Anzeigevektor wie anhand von Fig. 4b
beschrieben, um einen Winkel von θ° durch Einführung einer Phasenverschiebung von θ° in den Sinus- und Kosinus-Spannungen für den oder die Wandler, die versetzt sind, zu drehen, bevor die Signale der Anzeige zugeführt werden. Dabei ist es zweckmäßig, in der
Einheit 18 Schaltungen zur Durchführung der Korrekturen vorzusehen. Es sei jedoch bemerkt, daß die Schaltungen auch unabhängig sein können, und daß sie mit bewegten Wandlereinheiten verwendet werden können, die sich von denen, die anhand der Fig. 5a und 5b beschreiben wurden, unterscheiden.
Kenn man annimmt, daß die Sinus- und Kosinus-Spannungen
vor der Korrektur sind
S - Vsinüt
C = Vco si«3t
dann können sie nach der Korrektur als S1 und C gegeben sein,
so daß
S' = Vsin (Θ + oi t) und j
C = Vcos (Θ +(■> t) ist. ;
Dies kann auch ausgedrückt werden als
Sf - Vsin θ cosiJ t +Vcos θ
C! = Vcos θ cosWt -Vsin θ sinüt j
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[ Bei kleinen Winkeln (von beispielsweise weniger als 2,5°)! kann cos θ mit vernachlässigbarem Fehler als 1 angenommen werden,! ; und sin θ kann als kleine, zu θ proportionale Zahl η angenommen j werden. S1 und C können dann geschrieben werden als
; S' = η Vcos t + V sinöt
C' = Vcos T - η V sinat oder S1 = S + nC
C=C -nS
Die zuvor für den erläuterten Fall beschriebene Korrektur kann als generelles Prinzip dafür betrachtet werden, daß der Phasenwinkel in jedem Fall durch eine geeignete Kombination von Sinus mit Kosinus und Kosinus mit Sinus oder beiden eingestellt werden kann. Dies ist insbesondere für die beschriebene Ultraschall-Anordnung von Vorteil, jedoch können in bestimmten anderen Fällen die nachfolgenden Änderungen der Signalamplituden die Verwendung dieser Technik ausschließen.
Bei dem beschriebenen Beispiel kann die Korrektur dadurch bewirkt werden, daß ein kontrollierter Bruchteil η der ' Kosinus-Wellenform zur Sinus-Wellenform addiert wird und zu- : gleich derselbe Bruchteil η der Sinus-Wellenform von der Kosinus-!
j *
Wellenform subtrahiert wird. I
Fig. 6 zeigt eine geeignete Schaltung hierfür. Die Verstärker 20 und 21 sind als invertierende und summierende Verstärker ausgebildet. Potentiometer 22 und 23 werden dann so eingestellt, daß sie die erforderlichen Korrektur-Komponenten erzeugen. Es sind zwei Schalter 24 und 25 vorgesehen, so daß wenn sie offen sind - die Schaltung ohne Korrektur arbeitet und - wenn sie geschlossen sind - die Korrektur durchgeführt wird.
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Die Schalter sind als mechanische Schalter dargestellt, in der Praxis werden jedoch vorzugsweise elektronische Schalter eingesetzt. Die Schalter sind geöffnet, wenn der eine Wandler 1a in Betrieb ist, und sie sind geschlossen, wenn der andere Wandler 1b in Betrieb ist. Die für die Korrektur verantwortliche Einstellung der Potentiometer muß auf die verwendete Wandlersonde abgestellt werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Sonde auf ein einzelnes bekanntes und ortsfestes Objekt in einem Ultraschall durchlassenden Material gerichtet wird. Die Potentiometer werden eingestellt, bis ein einzelnes Echo angezeigt wird.
Bei einer praktischen Ausführungsform der Wandlersonde ist es erwünscht, die Potentiometer 22 und 23 gleichzeitig und von einer entfernten Position einstellen zu können, so daß sie oder dem gleichen Zweck dienende Schaltungen innerhalb des Sondengehäuses oder des Sondenanschlusses angeordnet werden können. Es ist ferner zweckmäßig, daß die Fernsteuerung durch Signale bewirkt wii'd, die nicht störend durch eine Filterung dieser Signale zur Verminderung oder Eliminierung der Auswirkung von in die Signalleitungen induzierten Störungen beeinträchtigt werden. In diesem Falle erfolgt die Steuerung durch eine unipolare Spannung.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Schaltung dient ein Os- ; zillator 26 zur Erzeugung einer Spannung mit dreieckiger Wellen- ' form. Zwei angepaßte Verstärker 27 und 28 dienen als Spannungs- « vergleicher , und die Dreieckwellenform wird jeweils einem Eingang der Verstärker zugeführt. Dem anderen Eingang des Verstärkers 28 wird eine Bezugsspannung Vn zugeführt, die in der Mitte zwischen dem positiven und negativen Spitzenwert der Dreieckwellenform liegt. Der Ausgang des Verstärkers 22 ist dann eine Rechteckwellenform mit einem 1 : 1 Arb<itszyklus. Eine Bezugs-
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spannung für den Verstärker 27 wird von dem Potentiometer 29 abgeleitet, so daß der Ausgang des Verstärkers 27 eine Rechteckwellenform ist, deren Arbeitszyklus durch Einstellung des Potentiometers verändert werden kann.
Das logische Ausgangstor 30 bewirkt, daß die beiden elektronischen Schalter 31 und 22 entweder vom logischen Ausgang des Verstärkers 27 oder dem des Verstärkers 28 je nach Bestimmung durch die logische Schaltung 33 betätigt werden. Die Logik für die Auswahl des Wandlers kann beliebig ausgelegt sein, vorzugsweise jedoch in Abhängigkeit von dem Resolver-Ausgang so daß der Ausgang des Verstärkers 27 wirksam ist, wenn einer der Wandler in Betrieb ist und der Ausgang des Verstärkers 28 wirksam wird, wenn der andere Wandler im Betrieb ist. Als Auswahllogik kann die Logik verwendet werden, die in der bekannten Anordnung zur Auswahl der Ausgänge der Wandler für die Anzeige dient. Die Eingänge zum Schalter 31 sind der S Eingang (genannt S+) und ein S-Eingang, der Sinus (- 180°) ist. Der S-Eingang kann erzeugt werden, indem S+ durch einen Umsetzer geleitet wird. In gleicher Weise sind die Eingänge zum Schalter 32 C (genannt C+) und C-(cos (- 180°)). Die Umschaltfrequenz, die die Oszillationsfrequenz der dreieckförmigen Wellenform ist,liegt in bezug auf die Frequenz der sin- und cos-Signale hoch. Die Ausgänge der Schal-' ter 31 und 32 sind mit Tiefpassfiltern 34 und 35 verbunden, um Ausgänge S" und C" zu erzeugen. i
J Wenn der Verstärker 28 durch das Tor 30 ausgewählt wird, j j verbinden die Schalter 31 und 3 2 die beiden Eingänge abwechselnd j wegen des 1 : 1 Arbeitszyklus während etwa gleicher Perioden mit J den entsprechenden Filtern. Demzufolge ist der Nettoausgang jedes Filters annähernd Null. Wenn der Verstärker 27 zur Betätigung; der Schalter ausgewählt wird-, kann der Arbeitszyklus
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geändert werden, und als Folge davon kann der Ausgang des Filters 34 kontinuierlich von der vollen Amplitude S+ über Null zur vollen /amplitude S- geändert werden. In gleicher Weise ändert sich der Ausgang des Filters 35 von C- zu C+. Die Schalter sind so verbunden, daß bei einer Verbindung des elektrischen Schalters 31 mit S+ der elektrische Schalter 32 mit C- verbunden ist und umgekehrt. Wenn somit S" = S+ ist, dann ist C" = C-. Wenn dann S" und C" jeweils mit C+ und S+ verbunden sind, wird die folgende Phasenverschiebung bewirkt
sin (Θ + j t) = sinijt + sin θ cos&t und cos (Θ + co t) = cosot - sin θ sin4)t
was die gleiche Wirkung ist wie bei der Anordnung gemäß Fig. 6 mit geschlossenen Schaltern 24 und 25. Wenn natürlich S" und C" KuIl ist, ist dies gleichbedeutend mit der Öffnung der Schalter 24 und 25, In jedem Falle ist es nicht erforderlich, eine solche einen Bezug VA und einen Verstärker 28 enthaltende Anordnung zu verwenden, um einen Null-Ausgang zu erhalten. Bei der beschriebenen Anordnung beeinträchtigt jedoch jede Drift oder Änderung der Arbeitsbedingungen der gesamten Korrekturkette von den Verstärkern 27, 28 zum Ausgang die einzelnen Wandler in gleicher Weise. Somit ändert sich das sogenannte "null" mit der tatsächlichen Korrektur (und die relative Differenz zwischen ■ den Wandlern) bleibt unverändert. In der Praxis ist der Null-Wert j auf einen der Wandler bezogen und kein absoluter Null-Wert. |
Die Größe von sin θ wird vom Potentiometer 29 ;
festgelegt und kann gemäß Fig. 6 für eine Wandler-Sonde in bezug J
auf ein bekanntes festes Objekt geeicht werden. Aus der Schaltung j
gemäß Fig. 7 ergibt sich, daß die Schaltungen vor dem Tor 30 j
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einschließlich desselben entfernt von dem Kopf der Wandlersonde angeordnet werden können, in dem sich die anderen Schaltungen befinden. Gegebenenfalls braucht nur das Potentiometer 29 entsprechend angeordnet und seine unipolare Spannung dem Sondenkopf zugeführt werden.
Es wurde bereits erwähnt, daß die Sinus- und
Kosinussignale von dem Resolver 19 erzeugt werden. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß ein solcher Resolver mit sehr engen Toleranzen ausgelegt sein sollte, damit der erforderliche genaue Ausgang erzielt wird.Derartige Resolver sind teuer, und es wäre daher erwünscht, preiswertere, aber weniger genaue Resolver zu verwenden. Es ist ersichtlich, daß auf konstruktiven Toleranzen beruhende Fehler im wesentlichen konstante Phasenfehler für irgendeinen einzelnen Resolver sind, und es wird daher vorgeschlagen, daß die oben beschriebenen Phasenfehler-Korrekturen mit geeigneten kleineren Modificationen dazu verwendet werden, Phasenfehler im Resolver-Ausgang zu korrigieren. Die hierfür erforderlichen Anpassungen sind dem Fachmann aus den beschriebenen Schaltungen geläufig.
Bs/dm/sp
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Claims (15)

EIKENBERG 6c BRÜMMERSTEDT PATENTANWÄLTE IN HANNOVER E.MI Limited 100/530 Patentansprüche :
1. ."' Λ η Ordnung zur Verarbeitung von Sinus- und Kosinus-Komponenten eines Vektorsignals, das zu unterschiedlichen Zeiten Positionen von jeweils einem von zvieL oder mehreren sich bewegenden 'ώηαΐοίτι darstellt, um eine abwechselnde Anzeige der Wandlerausgänge zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Änderung der Phase des wenigstens einen der Wandler darstellenden Vektorsignals in bezug auf das einen ersten Wandler darstellende Vektorsignal vorgesehen sind, um Anzeigefehler zu korrigieren, die von einer fehlerhaften Ausrichtung des wenigstens einen Wandlers in bezug auf den ersten Wandler herrühren.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Änderung der Phase Mittel zur Korabination eines Anteils von wenigstens einer Komponente des Vektorsignals mit der anderen Komponente enthalten.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Änderung der Phase Mittel zur Addition eines gesteuerten Bruchteils.der Kosinus-Komponente des Vektorsignals zur
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Sinus-Komponente sowie Mittel zur Subtraktion des gleichen Bruch-!
teils der Sinus-Komponente von der Kosinus-Komponente enthalten.
4. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel ! zur Unterwerfung der Sinus- und Kosinus-Komponenten einer 180°- Phasenverschiebung, um Minus-Sinus-Komponenten und Minus-Kosinus-Komponenten zu bilden, Mittel zur Umschaltung zwischen den Sinus-Signalen und den Minus-Sinus-Signalen mit einer gesteuerten Rate, um eine phasenverschobene Sinus-Komponente zu erzeugen, Mittel zur Umschaltung zwischen den Minus-Kosinus- und Kosinus-Komponenten mit der erwähnten gesteuerten Rate, um eine phasenverschobene Kosinus-Komponente zu bilden, sowie Mittel zur Änderung der gesteuerten Rate.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinus- und Kosinus-Komponenten durch einen Winkel-Resolver erzeugt werden, der mit umlaufenden Wandlern zusammenwirkt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase des Vektorsignals veränderbar ist, um Fehler im Resolver zu kompensieren.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- ,
durch gekennzeichnet, daß die Wandler Ultraschall-Wandler sind.
8. Ultraschall-Untersuchungssystem mit einer Sondeneinheit, die wenigstens zwei Wandler zur abwechselnden Abtastung eines zu untersuchenden Körpers enthält, und mit Mitteln zur Zuführung der Ausgänge der laufend den Körper abtastenden Wandler zu einer gemeinsamen Anzeigevorrichtung, die die beiden Ausgänge abwech-
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selnd anzeigt, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung von Sinus- und Kosinus-Komponenten eines Vektorsignals, das die Positionen des Wandlers innerhalb der laufenden Abtastung darstellt, um die Anzeige des entsprechenden Ausgangs zu steuern, Mittel zur Modifizierung wenigstens einer Komponente des Vektorsignals für wenigstens einen Wandler, um die Phase des entsprechenden Vektorsignals zu ändern, so daß die abwechselnden Anzeigen in der richtigen relativen Phase gehalten werden.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Modifizierung Mittel enthalten, um zu wenigstens einer Komponente einen Anteil der anderen Komponente zu addieren.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Modifizierung Mittel enthalten, um einen gesteuerten Bruchteil der Kosinus-Komponente des Vektorsignals zur Sinus-Komponente zu addieren, und daß Mittel vorgesehen sind, um den gleichen Bruchteil der Sinus-Komponente von der Kosinus-Komponente zu subtrahieren.
11. System nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Mittel zur Unterwerfung der Sinus- und Kosinus-Komponente einer ^(^-Phasenverschiebung, um Minus-Sinus-Komponenten und Minus-Kosinus-Komponenten zu bilden, Mittel zur Umschaltung zwischen den Sinus-Signalen und den Minus-Sinus-Signalen mit einer gesteuerten Rate,', um eine phasenverschobene Sinus-Komponente zu erzeugen, Mittel zur Umschaltung zwischen den Minus-Kosinus- und Kosinus-Komponenten mit der erwähnten gesteuerten Rate, um eine phasenverschobene Kosinus-Komponente zu bilden, sowie Mittel zur Änderung der gesteuerten Rate.
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12. Verfahren zur Aufrechterhaltung der richtigen Phase von abwechselnden Anzeigen, die den Ausgang eines von einem oder mehreren Ultraschall-Wandlern einer einen Körper abtastenden Wandlervorrichtung darstellen/ dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigen durch Sinus- und Kosinus-Komponenten eines Vektorsignals gesteuert werden, das die Winkelposition eines in fortlaufendem Betrieb befindlichen Wandlers darstellt, und daß wenigstens eine Komponente des Vektorsignals, wenn dieses wenigstens einen Wandler darstellt, modifiziert wird, um die Phase des Vektorsignals zu ändern.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zu wenigstens einer Komponente ein Anteil der anderen Komponente addiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß von der anderen Komponente der gleiche Anteil der wenigstens einen Komponente subtrahiert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Phase eingestellt wird, indem ein definiertes Objekt abgetastet und die Modifikation von der wenigstens einen Komponente geändert wird, um koinzidente Anzeigen für jeden der Wandler zu erzeugen.
-Beschreibung-
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DE19792908987 1978-03-07 1979-03-06 Anordnung mit einem aus zwei oder mehr sich bewegenden wandlern bestehenden wandlersystem Withdrawn DE2908987A1 (de)

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DE19792908987 Withdrawn DE2908987A1 (de) 1978-03-07 1979-03-06 Anordnung mit einem aus zwei oder mehr sich bewegenden wandlern bestehenden wandlersystem

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3907320A1 (de) * 1988-03-07 1989-09-21 Fuji Electric Co Ltd Ultraschall-untersuchungsapparat und verfahren zur korrektur eines ultraschallbildes

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4453409A (en) * 1981-08-07 1984-06-12 General Electric Company Ultrasonic sector scanner utilizing rotating transducer
EP0233724B1 (de) * 1986-01-30 1992-04-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ultraschallwandler für medizinische Diagnostik
US5465724A (en) * 1993-05-28 1995-11-14 Acuson Corporation Compact rotationally steerable ultrasound transducer
US20050288587A1 (en) * 2004-06-25 2005-12-29 Yongrae Roh Drive machanism for mechanically scanned ultrasound transducers
DK3259230T3 (da) * 2015-02-18 2019-07-29 Elcon Recycling Center 2003 Ltd Genindvinding af brom fra fast affald, der indeholder bromforbindelser, og anvendelser deraf
CN105877780B (zh) * 2015-08-25 2019-05-31 上海深博医疗器械有限公司 全自动超声扫描仪及扫描检测方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3779234A (en) * 1971-06-30 1973-12-18 Intersc Res Inst Ultrasonic catheter with rotating transducers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3907320A1 (de) * 1988-03-07 1989-09-21 Fuji Electric Co Ltd Ultraschall-untersuchungsapparat und verfahren zur korrektur eines ultraschallbildes

Also Published As

Publication number Publication date
US4232556A (en) 1980-11-11

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