Data type: Стандарты
Updated: 21.06.2011 11:12

Канал синхронизации цифровых приемников

НИФ «Спецтехавтоматизация»
ЛАБОРАТОРИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ
ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ

  embl  

Настоящий документ устанавливает требования к электрическим сигналам и логике обмена информацией, которые обеспечивают взаимную синхронизацию и совместимость рентгеновских источников питания с цифровыми приемниками рентгеновского изображения.



СП ИЭС 06 / 03.03.01.

Описание электрических сигналов и логики обмена

1. Назначение канала синхронизации

1.1 Канал синхронизации предназначен для взаимного согласования действий двух электронных систем — рентгенопитающего устройства и цифрового приемника рентгеновского изображения, результатом которых является получение качественного, стабильно повторяющегося от снимка к снимку цифрового изображения.

1.2 Канал синхронизации должен обеспечивать невозможность включения рентгеновского излучения в случае отсутствия готовности одной из электронных систем.

2. Сигналы канала синхронизации

2.1 Сигнал готовности цифрового приемника RDR ( Ready Digital Receiver ) предназначен для передачи состояния цифрового приемника, определяющего возможность захвата рентгеновского изображения для формирования его в цифровом виде. Сигнал генерируется цифровым приемником. Если последний готов к приему рентгеновского излучения, он должен установить сигнал RDR в состояние логической единицы. Рентгенопитающее устройство может начинать процесс подготовки к снимку только при активном уровне сигнала RDR. Исходное состояние сигнала — RDR = 0, — должно быть обеспечено при выключении питания цифрового приемника, а также в те интервалы времени, когда захват изображения невозможен.

2.2 Сигнал PREP ( PREParation ) — свидетельствует о включении режима подготовки к снимку. Сигнал должен генерироваться рентгенопитающим устройством и переходить в активное состояние не менее чем за 1 с до момента включения высокого напряжения после нажатия оператором первого упора кнопки включения экспозиции. Сигнал предназначен для запуска процессов подготовки к захвату изображения цифровым приемником, если это необходимо. Сигнал снимается после завершения экспозиции — при выключении высокого напряжения. Активный уровень сигнала — логическая единица, исходное состояние — логический ноль.

2.3 Сигнал REX ( Ready for EXposition ) — готовность к экспозиции. Генерируется рентгенопитающим устройством при условии, что все аппаратные системы источника питания готовы к включению высокого напряжения, и оператором отдана команда начала экспозиции (например, нажат второй упор кнопки включения экспозиции). Активный уровень сигнала — логическая единица, исходное состояние — логический ноль. Сигнал переходит в исходное состояние после завершения экспозиции.

2.4 ONHV ( ON High Voltage ) — сигнал разрешения включения высокого напряжения. В исходном состоянии должен находится в низком логическом уровне. Активный уровень сигнала ONHV (высокий логический уровень) генерируется цифровым приемником после установки в активное состояние сигнала REX. При работе с каналом внешней синхронизации именно по сигналу ONHV производится включение высокого напряжения. Сигнал ONHV может использоваться для внешнего управления длительностью экспозиции. При выполнении снимка сигнал ONHV должен иметь активный уровень в течение всего времени экспозиции. Преждевременное выключение этого сигнала приводит к выключению высокого напряжения.

2.5 HVAC (High Voltage ACknowledgement) — сигнал подтверждения выокого напряжения, представляет собой логический сигнал, который по времени существования совпадает с высоким напряжением, подаваемым на рентгеновскую трубку, если оно непрерывно (для высокочастотных, среднечастотных и трехфазных низкочастотных питающих устройств). Если высокое напряжение на рентгеновской трубке во время экспозиции представляет собой последовательность импульсов (например, в однофазных низкочастотных питающих устройствах), то сигнал HVAC отображает огибающую высокого напряжения.

3. Последовательность формирования сигналов

При выполнении рентгеновского с нимка с регистрацией изображения с помощью цифрового приемника рентгеновского изображения должна выполняться описанная ниже последовательность формирования сигналов (рис. 1).

signal

Рис. 1.  Последовательность формирования сигналов при выполнении рентгеновского снимка

После включения и инициализации цифрового приемника он должен сформировать активный уровень сигнала RDR, подтверждающий готовность приемника к захвату изображения. Активный уровень этого сигнала является обязательным для начала процессов подготовки к снимку. По команде оператора и при активном уровне сигнала RDR процесс подготовки может быть начат, в подтверждие чего рентгенопитающее устройство устанавливает активный уровень сигнала PREP. При завершении подготовки к снимку питающее устройство устанавливает активный уровень сигнала REX при условии, что оператором отдана команда на выполнение снимка. Появление сигнала REX свидетельствует о готовности рентгеновского комплекса к включению высокого напряжения. Сигналы RDR  и PREP должны находится при этом в активном состоянии.

Получив подтверждение готовности к снимку, цифровой приемник должен сформировать сигнал разрешения включения высокого напряжения ONHV. По этому сигналу рентгенопитающее устройство должно включить высокое напряжение с задержкой не более 1 мс — для высокочастотных и среднечастотных питающих устройств, и не более 10 мс — для низкочастотных питающих устройств. Подача высокого напряжения осуществляется в течение времени, установленного таймером, если сигнал ONHV не будет преждевременно прерван цифровым приемником.

В течение всего времени существования рентгеновского излучения питающее устройство удерживает активный уровень сигнала HVAC. Этот сигнал может использоваться как сигнал подтверждения высокого напряжения, или активировать процесс захвата изображения цифровым приемником в случае его автономной синхронизации (асинхронный режим работы).

4. Требования к электрическим сигналам

4.1  Для передачи информации по линии связи между  цифровым приемником и рентгенопитающим устройством необходимо использовать токовую петлю с номинальным значением тока 5...15 мА.

4.2  Уровень логической единицы (активный уровень) сигналов канала синхронизации соответствует наличию тока, величина которого оговорена п. 4.1.

4.3  Уровень логического нуля (пассивный уровень) сигналов канала синхронизации соответствует отсутствию тока. В этом состоянии ток в линии связи не должен превышать 20 мкА.

4.4  Напряжение на выходе передающего каскада в пассивном состоянии не должно превышать 0,1 В на нагрузке не более 5 кОм.

4.5  Напряжение на выходе передающего каскада в активном состоянии должно находиться в диапазоне 5...15 В при выходном сопротивлении не более 300 Ом.

4.6  Выходной передающий каскад должен допускать работу на короткое замыкание в течение длительного времени.
4.7  Сопротиивление принимающего каскада линии связи определяется диапазоном 300...600 Ом.

4.8  Принимающий каскад должен идентифицировать состояние логической единицы при выполнении условий п.п. 4.1, 4.2, 4.5.

4.9  Принимающий каскад должен идентифицировать состояние логического нуля при выполнении условий п.п. 4.1, 4.3, 4.4.

4.10  С целью обеспечения помехозащищенности канала синхронизации передача сигналов должна осуществляться витыми парами проводов, не имеющими взаимных электрических контактов. Допускается объединение обратных проводов витых пар на  передающем конце линии связи с корпусом передающего устройства.

4.11  Передающие и принимающие линии связи должны быть гальванически развязаны и обеспечивать взаимную электрическую изоляцию не менее 1 МОм при напряжении 300 В.

4.12  Рекомендуемая схема передающего и принимающего каскадов линии связи канала синхронизации приведена на рис. 2. В качестве гальванически развязывающего элемента может использоваться оптрон типа АОТ101Б или аналогичный ему по электрическим характеристикам.

sxema

Рис. 2.  Линия связи. Схема электрическая принципиальная

5. Рекомендуемая цоколевка разъемов кабеля канала синхронизации

Для внешнего подключения кабеля канала синхронизации рекомендуется использовать разъемы типа DB-9F, установленные на корпусах приборов, с распределением сигналов в соответствии с табл. 1 и рис. 3.

Таблица 1

Номер контакта
Название сигнала
Назначение
1 HVAC Подтверждение высокого напряжения
2 PREP Подготовка
3 REX Готовность к экспозиции
4 ONHV Включение высокого напряжения
5 RDR Готовность цифрового приемника
6 GND Общий провод рентгенопитающего устройства
7 E(GND) Общий провод рентгенопитающего устройства, предназначенный для подключения экрана линии связи
8 Не используется
9 GDR Обратный провод цифрового приемника

 

razjom

Рис. 3. Рекомендуемая цоколевка разъемов внешней синхронизации


Copyright © IEC 1995-2021