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    X光機及其智能監控系統
    
				
    
					
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                    介紹了一種X光機的原理及其監控系統的設計。
				
    
                
				
				
    
                    



    1 引言

         X    光機在生產生活中的應用日益廣泛，尤其在醫療設備和安全檢查中應用越來越多，發揮越來越大的作用，給人們的生活帶來了極大的福利，同時還能及早發現安全隱患，防止危險的發生。本文介紹了一種用于安檢中的X光機的設計，以及其相應的監控系統。
    


    2 系統的總體設計
    

    

    



    圖1     系統的總體結構框圖
    



             
        一般的    X光機是給X光管上加上高壓和低電流來實現的，本系統也是基于這種原理設計的，電壓80－160KV，而電流在1.2MA以下。市電經過PFC(Power Factor Corrector)后輸出約300V的直流，而后送入千伏（以下簡稱KV）發生器和毫安（以下簡稱MA）發生器，在KV發生器中經過斬波和逆變再送入變壓器和倍壓電路產生高壓后加在X光管上，同時MA發生器給X光管加上低電流,X光管就會產生X光。X光管的電壓和電流經過隔離和變換變成相應的電壓以后送入A/D芯片，經過A/D轉換后在送入單片機系統，單片機系統通過RS232與上位PC機通信進行遠程控制，而后單片機通過控制D/A芯片來控制KV發生器和MA發生器的給定，從而完成遠程監視與控制和閉環。
    


    2.1主電路

            該系統的主電路主要有三個部分組成PFC、KV發生器、MA發生器
    

    

    

                     

        市電經過全橋整流和Boost電路是PFC部分，它將電壓穩定在380V的直流輸出，Uc3854采集反饋信號，形成閉環。PFC的輸出分別是KV發生器的BUCK電路和MA發生器的BUCK電路的輸入，KV發生器再經過全橋逆變輸出千伏信號，MA發生器直接輸出MA信號，KV發生器和MA發生器的BUCK電路的控制芯片是UC3825，其給定由D/A芯片MAX5822來確 定。

    2.2     監控電

            監控電路框圖

            以PIC單片機為核心的監控電路如上圖所示，由于PIC系列的單片機A/D精度比較低而且也沒有D/A，為了高精度的監控X光設備，所以我們選用精度達到12位A/D芯片MAX1236和同樣是12位精度的D/A芯片MAX5822作為單片機系統的外圍芯片，來實現系統的監控。A/D芯片MAX1236主要完成對KV發生器的電壓及MA發生器的電流的采集，通過將數據傳給單片機。D/A芯片MAX5822是對KV，MA發生器的給定進行控制，也是通過完成的。單片機與上位的通訊是通過R-S232完成的，這樣就可以通過上位機完成對系統的遠控，及時的獲取系統的工作狀況以及設定系統的輸出給定。發光二極管主要是對故障進行指示。

            總線由Philips公司推出，是近年來在微電子通信控制領域廣泛采用的一種新型總線標準。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡化，器件封裝形式小，通信速率較高等優點。在主從通信中，可以有多個 總線器件同時接到I2C總線上，通過地址來識別通信對象。在該系統中MAX1236，MAX5822均采用總線，PIC單片機作為主機，用普通I/O口模擬總線的時序。相比并行12位的A/D，D/A芯片可以大大節省I/O口，同時也可以有較高的通訊速率。
    


    3           系統的軟件設計
    

    系統的軟件主要由兩部分組成：上位PC機的軟件和下位單片機的軟件。
    

    PC機軟件在WINDOWS環境下用VC編程實現的一個人機友好操作界面，實時對系統的電壓、電流以及故障進行監控并顯示。
    

    下位單片機的軟件主要有故障檢測、顯示以及與上位機的通訊。以下是主程序流程圖和串行通訊中斷流程圖。
    

       
    

            主程序                   中斷程序
    

    

    


    4           結語
    


        該系統已經完成調試，并且安全穩定的運行數月，完全能夠實現安檢X光機的要求。這種系統非常適合在機場、車站、碼頭等需要進行安檢的地方使用。該系統安全可靠，體積小，操作簡單，相信會適合更多的地方使用。
    


    參考文獻：
    

    [1]  竇振中               PIC系列單片機原理和程序設計      
    

    [2]  陳堅                 電力電子學
    

    [3]  阮新波 嚴仰光        直流開關電源的軟開關技術
    

    [4]  MAX1236  DATA SHEET
    

    [5]  MAX5822  DATASHEET
    
				
    
			
    
			
    
                                    
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