JPH0558239B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は特に高周波Ｘ線装置における管電流測
定に好適なＸ線装置用管電流測定回路に関するも
のである。

〔発明の背景〕

従来の管電流測定回路が適用されたＸ線装置の
要部を第５図に示す。この第５図において、１は
高圧トランス、２は高圧トランス１の二次低圧側
の電流を整流する低圧整流器、３は低圧整流器２
に流れる電流を検出する電流検出抵抗、４は高圧
トランス１の二次高圧側の電流（高圧トランス出
力電流）を整流する高圧整流器、５は高圧整流器
４の出力電圧が印加されるＸ線管、６は高圧側
（高圧トランス二次側）に分布する浮遊容量を高
圧トランス１の二次巻線間に置き換えて示したも
のである。またI₁は高圧トランス１の二次巻線に
流れる電流、I₂は浮遊容量６に流れる電流、I₃は
管電流、V₁は電流検出抵抗３の端子電圧である。

すなわち上述装置では、管電流測定回路を低圧
整流器２と電流検出抵抗３で構成し、浮遊容量６
に流れる電流I₂が無視できる場合、管電流I₃を次
式(1)によつて求めていた。

I₃＝I₁ ……(1) また、浮遊容量６に流れる電流I₂が無視できな
い場合は次式(2)によつて求めていた。

I₃＝I₁−I₂ ……(2) ここで、(2)式中のI₂は実際に直接測定するのが
困難であるので、一般には、まずＸ線管５のフイ
ラメント電流を流さず、I₃＝０の状態（無負荷状
態）で、管電圧に対してほぼ比例して流れる電流
I₂を次式(3)に従つて求める。

I₂＝I₁ ……(3) 次にＸ線管５に負荷をかけて電流I₁を測定し、
あらかじめ各管電圧毎に(3)式により求めていた電
流I₂を(2)式のように電流I₁から引算し、管電流I₃
を求めていた。

ところで近年、Ｘ線の出力効率向上の要請から
Ｘ線装置は高周波化されてきたが、高周波Ｘ線装
置では、無負荷時と負荷時では高圧トランス１の
入力波形及び管電圧波形が異なり、浮遊容量６に
流れる無負荷時の電流値が負荷時とは異なつてく
る。このため上述測定回路をこのような高周波Ｘ
線装置に適用した場合に、管電流I₃を浮遊容量６
に影響なく測定することは困難であるという問題
点があつた。

第６図に高周波Ｘ線装置に適用された従来の管
電流測定回路を示す。この第６図において、７及
び８は各々管電圧平滑用コンデンサ、９はこのコ
ンデンサ７，８に流れる電流I₄を検出する電流検
出抵抗、V₂は電流検出抵抗９の端子電圧であり、
その他は第５図と同様である。

この第６図に示した従来回路では、管電流I₃を
次式(4)によつて求めていた。

I₃＝I₁−I₂−I₄ ……(4) しかし高周波Ｘ線装置では、高圧トランス１の
１次側に高周波電圧を印加するため、浮遊容量６
が第５図に示したＸ線装置と同じであつても電流
I₂は周波数が高められた分だけ増加する。例えば
第５図に示す装置の周波数を50Hz、第６図に示す
装置の周波数を2KHzとすると、電流I₂は約40倍
となる。このため高圧トランス１をより小形に
し、また小容量の平滑用コンデンサ７，８で管電
圧の脈動を小さくしたりするために、装置の周波
数を十分高めると、電流I₂が非常に大きくなり、
I₃≪I₂となつてしまう。また平滑用コンデンサ
７，８は、Ｘ線曝射のスタート時には０から設定
管電圧に充電されるため、電流I₄は上記スタート
時に非常に大きくなり、I₃≪I₄となる。

このように第６図に示す従来回路では、電流
I₂、I₄がI₃に比べて非常に大きくなる。このため、
(4)式で管電流I₃を求める場合にその測定精度、特
に短時間撮影や低電流撮影（透視撮影など）のと
きの測定精度が低くなるという問題点があつた。

〔発明の目的〕 本発明は上記のような問題点を解消するために
なされたもので、高圧トランスの二次側の浮遊容
量や管電圧平滑用コンデンサの影響を受けること
なく精度よく管電流を測定でき、特に高周波Ｘ線
装置の管電流測定に有用なＸ線装置用管電流測定
回路を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明回路は、Ｘ線管の管電流通電路に、管電
流に応じた電圧が少なくとも２つの出力端子から
各々検出可能であるという電流検出器を設けると
共に、その各端子電圧を分圧する分圧器を各々設
け、両分圧器の分圧出力電圧の差を検出信号と
し、これと、前記電流検出器及び分圧器のインピ
ーダンスとから前記管電流を算出、測定し、上述
目的を達成するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明による管電流測定回路が適用
されたＸ線装置の一例の要部を示す回路図で、図
中１０はＸ線管５の管電流I₃の通電路中に挿入さ
れた電流検出器としての抵抗（以下、電流検出抵
抗という）である。VD₁は電流検出抵抗１０の一
端及び接地間に接続された第１分圧器で、分圧抵
抗１１，１２の直列回路からなる。VD₂は電流検
出抵抗１０の他端及び接地間に接続された第２分
圧器で、分圧抵抗１３，１４の直列回路からな
る。I₅は第１分圧器VD₁を流れる電流、I₆は第２
分圧器VD₂を流れる電流、I₇は電流検出抵抗１０
を流れる電流である。またV₃は分圧抵抗１２の
端子電圧（第１分圧器VD₁の分圧出力電圧）、V₄
は分圧抵抗１４の端子電圧（第２分圧器VD₂の分
圧出力電圧）、V_Aは高圧整流器４の出力電圧、V_B
はＸ線管５の管電圧である。その他、第１図にお
いて第５図と同一符号は同一又は相当部分を示
す。

次に上述本発明回路による管電流測定について
述べる。第１図に示すように、管電流通電路中に
電流検出抵抗１０を挿入すると、管電流I₃は次式
(5)で表わせる。

I₃＝I₇−I₆ ……(5) ここで電流I₇は、電流検出抵抗１０のインピー
ダンスをR₁₀とすると、電圧V_A及びV_Bを用いて次
式(6)で求まる。

I₇＝V_A−V_B／R₁₀ ……(6) また電流I₆は分圧抵抗１４のインピーダンスを
R₁₄すると次式(7)で求まる。

I₆＝V₄／R₁₄ ……(7) 上式(6)、(7)を(5)式に代入すると次式(8)となる。

I₃＝V_A−V_B／R₁₀−V₄／R₁₄ ……(8) ここで電圧V_Aは、分圧抵抗１１のインピーダ
ンスをR₁₁、分圧抵抗１２のインピーダンスを
R₁₂すると次式(9)で表わせる。

V_A＝V₃・R₁₁＋R₁₂／R₁₂ ……(9) また電圧V_Bは、分圧抵抗１３のインピーダン
スをR₁₃とすると次式(10)で表わせる。

V_B＝V₄・R₁₃＋R₁₄／R₁₄ ……(10) よつて上式(8)は次式(11)となる。

I₃＝１／R₁₀（R₁₁＋R₁₂／R₁₂・V₃＋
R₁₃＋R₁₄／R₁₄・V₄）＋V₄／R₁₄……(11) ここでR₁₁＝R₁₃、R₁₂＝R₁₄とすると、上式(11)
は I₃＝R₁₁＋R₁₂／R₁₀・R₁₂（V₃−V₄）＋V₄／R₁₂…
…(12) となる。

したがつて、あらかじめR₁₀、R₁₁、R₁₂を測定
し、Ｘ線曝射中にV₃とV₄を測定すれば、上式(12)
から管電流I₃が算出できる。

なお上式(12)は、R₁₀、R₁₁、R₁₂が常に不変であ
る場合に、Ｘ線曝射中V₃とV₄を測定すれば管電
流I₃が算出できるというものである。したがつ
て、Ｘ線管５などの温度上昇により抵抗１０〜１
４の温度が上昇するとR₁₀〜R₁₄が変革し、管電
流I₃の測定精度に支障を与えることになる。この
ため抵抗１０〜１４は温度変化によつてR₁₀〜
R₁₄が余り変化せず、またほぼ同様の温度特性を
もつことが好ましい。

第２図〜第４図はそれぞれ本発明の他の実施例
を示す図で、そのうち第２図は電流検出器として
カレントトランス１５を用いた場合を例示する。
この第２図において第１図と同一符号は同一又は
相当部分を示すもので、この例によつても上述と
同様にして管電流I₃を算出、測定できるが特にこ
の例によれば、電流検出抵抗１０を管電流電路に
挿入した上述例に比べ、損失がなくなり、温度上
昇による誤差も軽減される。第３図は第１図にお
ける電流検出抵抗１０をＸ線管電流の大きさによ
り調整可能にした場合を例示する。この第３図に
おいて１６，１７は電流検出抵抗１０を構成する
抵抗、１８はスイツチである。その他、第３図に
おいて、第１図と同一符号は同一又は相当部分を
示す。第３図の管電流検出回路においては、管電
流の小さい時は抵抗１６，１７の両端電圧を検出
し、管電流の大きい時は抵抗１６の両端電圧を検
出する。したがつて管電流の大きい時は電流検出
抵抗１０の発熱を抑えることができ、管電流の小
さい時は電流検出抵抗１０のインピーダンスを大
きくするのでV₃とV₄の電位差の減少を抑えるこ
とができ、管電流の測定精度の低下を防ぐことが
できる。よつて第３図のようにスイツチ１８を設
け撮影時と透視時などでスイツチ１８を切り替え
ると、大きい管電流から小さい管電流まで精度よ
く検出できる。

第４図は、第１図において第１分圧器VD₁と第
２分圧器VD₂をそれぞれＸ線管電流の大きさによ
り調整可能にした場合を例示する。この第４図に
おいて、１９は第１分圧器VD₁の低圧側分圧抵
抗、２０は第２分圧器VD₂の低圧側分圧抵抗、２
１−１ａ，２１−１ｂはリレーの接点であり、ど
ちらか一方が接続するともう一方が開放する特性
を持つものであり、２１−２ａ，２１−２ｂもリ
レーの接点であり、上述のリレー接点２１−１
ａ，２１−１ｂと同様な特性を持つものである。
その他、第４図において、第１図と同一符号は同
一又は相当部分を示す。第４図の管電流検出回路
においては、分圧抵抗１９のインピーダンスを
R₁₉、分圧抵抗２０のインピーダンスをR₂₀とし、
R₁₂＜R₁₉、R₁₄＜R₂₀、R₁₁＝R₁₃、R₁₉＝R₂₀とし
て、管電流の小さい時は接点２１−１ｂと接点２
１−２ｂがそれぞれ接続するとすると、管電流の
小さい時、V₃とV₄の電圧差は次式(13)となる。

V₃−V₄＝R₁₉／R₁₀＋R₁₉（V_A−V_B） ……(13) また、管電流の大きい時は接点２１−１ａと接
点２１−２ａがそれぞれ接続するとすると、管電
流の大きい時、V₃とV₄の電圧差は次式(14)となる。

V₃−V₄＝R₁₂／R₁₀＋R₁₂（V_A−V_B） ……(14) 上式(13)と(14)を比べると、V_A−V_Bは管電流の差
の分だけ式(13)の方が式(14)の方より小さく、また式
(13)のR₁₉／（R₁₀＋R₁₉）は式(14)のR₁₂／（R₁₀＋
R₁₂）より大きく、結局、V₃−V₄はほぼ同じレベ
ルで検出することが可能となる。このように第４
図に示すように構成すると、撮影、透視などのよ
うに管電流が大きく変化しても、分圧器VD₁，
VD₂の分圧抵抗を調整又は切り替えることによ
り、ほぼ同じレベルで管電流信号（V_A−V_B）を
検出することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明は、高圧整流器及びＸ
線管相互間の通電路、すなわちＸ線管の管電流通
電路（直流回路部）において電流検出するように
したので、高圧トランスの二次側の浮遊容量の影
響を受けることがない。また第６図に示すような
管電圧平滑用コンデンサを挿入しても、管電流の
検出がそのコンデンサの充電路で行うこととはな
らないので、上記コンデンサの影響をも受けず、
前記浮遊容量の影響を受けないことと相俟つて管
電流を精度よく測定でき、特に高周波Ｘ線装置の
管電流測定に有用である。また本発明は、電流検
出器の少なくとも２つの出力端子に各別に設けら
れた分圧器と分圧出力電圧を測定しているので、
低電圧部で測定できるという効果もある。また、
撮影、透視などのように管電流が大きく変化して
も電流検出器または分圧器の定数を変更して、測
定精度の低下を防ぐことができるという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明回路が適用されたＸ線装置の一
例の要部を示す回路図、第２図〜第４図はそれぞ
れ本発明回路の他の実施例を示す図、第５図及び
第６図は各々従来回路が適用されたＸ線装置の要
部を示す回路図である。 １……高圧トランス、４……高圧整流器、５…
…Ｘ線管、１０……電流検出抵抗（電流検出器）、
VD₁，VD₂……分圧器、I₃……管電流、V₃，V₄
……分圧出力電圧。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高圧トランスと、この高圧トランスの出力電
   圧を整流する高圧整流器と、この高圧整流器の出
   力電圧が印加されるＸ線管とを備えてなるＸ線装
   置において、前記Ｘ線管の管電流の通電路に設け
   られ、各々管電流に応じた異なる値の電圧が両端
   から各別に検出可能の電流検出器と、この電流検
   出器の各端及び接地間に各別に接続された分圧器
   とを具備し、この両分圧器の分圧出力電圧によつ
   て前記管電流を算出、測定することを特徴とする
   Ｘ線装置用管電流測定回路。 ２ 前記電流検出器は、そのインピーダンスが調
   整可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のＸ線装置用管電流測定回路。 ３ 前記電流検出器は、その両端間に中間端子を
   設け、この中間端子といずれか一端との間に短絡
   用のスイツチを設けることにより、このスイツチ
   のオン、オフでそのインピーダンスが調整可能で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   のＸ線装置用管電流測定回路、 ４ 前記分圧器は、その出力電圧が調整可能であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載のＸ線装置用管電流測定回路。