一种三维/四维超声成像系统中三维探头的驱动方法

摘要

本发明公开了一种三维/四维超声成像系统中三维探头的驱动方法，该方法用于对三维探头步进电动马达的驱动和控制，包括以下步骤：选择三维成像系统的三维探头型号，设置探头电气与机械结构参数；设置成像系统应用参数；初始化控制模型，根据系统和探头参数计算控制过程中所需的参数值；根据控制状态机模型进行运行控制。本发明控制方法具有良好的兼容性和控制性能，可以适用于任意型号步进电动机马达的三维探头，利用正弦控制脉冲和电气控制细分的方法极大减小了探头振动和相对大功率驱动谐波引起的对系统信号的干扰。

主权项

一种三维/四维超声成像系统中三维探头的驱动方法，其特征在于：其硬件部分包括探头驱动单元、与探头驱动单元相连的探头控制单元，探头使用正弦脉冲控制，该方法包括以下步骤：（1）选定三维探头，读取三维探头步进马达的电气参数：额定电压Ve；机械参数：步距角stepAngle，机械减速比Km；读取三维探头的机械参数声头最大摆动角maxAngle；（2）成像系统参数设置：扫描角度angle，扫描速度v；（3）初始化探头控制单元的控制模型，具体包括以下步骤；（3‑1）根据探头和成像系统参数，计算并设置控制脉冲细分数Ke =stepAngle/Km/minAngle，其中minAngle为期望达到的最小步进角；（3‑2）计算并设置加减速区间：acRange = angle*e，其中e为加减速区域在整个扫描区间的占比，取值在5%‑10%之间；（3‑4）计算驱动电压降压比ratio=Ve/Vp，其中Vp为控制单元的电源电压；（3‑5）计算两相四拍模式控制模式下，扫描一个体积单元的控制脉冲数：pulseN = 4*(angle/stepAngle/Km)；（3‑6）计算总的控制脉冲数pusleT=pulseN*Ke；（3‑7）计算脉冲周期，T=stepAngle/km/ke/v；（3‑8）建立控制脉冲编码表；（4）探头控制单元复位三维探头，等待外部指令；（5）探头控制单元接收外部不同操作指令，启动探头驱动单元，完成三维探头的驱动，完成用户对应的三维成像控制过程。