專利名稱：X射線探測控制裝置及方法
技術領域：
本發明涉及X射線探測技術，特別涉及一種x射線探測控制裝置及方法。
背景技術：
數字化X射線探測技術今年來在國民經濟的諸多領域獲得了廣泛應用，隨著技術 的進步和需求的發展，使用X射線探測專用通訊及控制裝置與之相匹配已經勢在必行。通 過通訊及控制裝置可以提高數據傳輸效率，使數字化X射線探測傳感器可以進入高速應用 領域，比如高速流水生產線的在線檢測；同時使用通訊及控制裝置可以搭建通用數字化X 射線探測產品平臺，因為不同行業對X射線探測器的探測速度、信號精度、外形尺寸、工作 環境、傳輸距離要求不同，通過統一的通訊及控制裝置平臺，可以給用戶提供單一的標準接 口 ，方便了用戶，也有利于數字化X射線探測技術的推廣。
目前廣泛應用的X射線探測通訊方案主要有以下幾種 1)工業RS485通訊總線；2)串行RS232通訊；3)串行RS422通訊；4)CAMLINK通 訊總線；5)數據采集卡。 其中工業RS485通訊總線、串行RS232通訊、串行RS422通訊等技術通訊速度低于 10Mbps，在高速探測中不能適用；CAMLINK通訊總線的雖然速度相對較快，但其協議并不公 開，也不能免費使用，不利于在國民經濟還處于發展中的我國廣泛推廣；數據采集卡價格昂 貴，主要依靠進口 ，對使用環境要求高，傳輸距離比較短，不超過15米，不適合工業現場使 用，而且使用不方便，使用前必須打開計算機機箱安裝，跟不上當前嵌入式系統的發展，不 利于在便攜式系統中使用。 以上技術全部基于單機應用，不能通過X射線探測傳感器網絡實現大型探測系 統、可裁剪系統、遠程探測系統。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種X射線探測控制裝置及方法。
本發明的X射線探測控制裝置包括微處理器、X射線探測傳感器通訊接口 、傳感器 控制接口和網絡通訊接口 。微處理器分別與X射線探測傳感器通訊接口 、傳感器控制接口 和網絡通訊接口相連，X射線探測傳感器通訊接口與傳感器的數據輸出端相連，傳感器控制 接口與傳感器的地址輸入相連；網絡通訊接口與傳感器相連，向傳感器發出讀中斷信號。
本發明裝置在上電或復位時，執行初始化算法，設定初始化參數，然后根據參數控 制傳感器、獲得傳感器數據，對數據進行整理和包裝后進行通訊。初始化算法用于系統自 檢，檢查所連接的傳感器數量和規格、檢查通訊對象的通訊協議和網絡地址、同時向通訊對 象提供自身相關信息。初始化參數包括傳感器順序、傳感器工作速度、通訊頻率、通訊數據 格式等。 本發明的X射線探測控制方法包括以下步驟
步驟一、開始；步驟二、系統自檢； 步驟三、設定初始化參數； 步驟四、發出控制信號； 步驟五、獲取傳感器數據； 步驟六、數據包裝整理； 步驟七、數據通訊； 步驟八、返回。
本發明控制方法的步驟二所述的系統自檢包括以下步驟 步驟1.開始； 步驟2.讀取傳感器數量； 讀取傳感器位寬； 讀取通訊協議； 讀取通訊方地址； 讀取放大倍數； 參數檢驗； 返回。
本發明控制方法的步驟四所述的發出控制信號包括以下步驟 a.開始；
設置控制命令； 設置命令地址； 設置WR信號； e.返回。
本發明控制方法的步驟五所述的獲取傳感器數據包括以下步驟
a) .開始；
b) .設置地址； C).設置RD信號；
d) .延時；
e) .讀取數據
f) .返回。
本發明裝置的優點使用速度為100Mbps或1000Mbps，傳輸可靠性高(帶差錯控 制功能)，連線簡單，不使用中繼器時傳輸距離達到100米，可以同時控制256個傳感器，傳 感器個數和順序可以現場配置。同時該裝置還可多個聯網使用，可方便地擴大X射線探測 器的規模，也可以在不同地點搭建分布式X射線探測器。
步驟3 步驟4 步驟5 步驟6 步驟7 步驟8
b
d
圖1為X射線探測通訊及控制裝置結構圖；
圖2為X射線探測通訊及控制裝置工作流程圖；
圖3為發出控制信號流程圖；
圖4為讀取數據流程 圖5為本發明控制電路原理圖；
圖6為本發明通訊電路原理具體實施例方式
本發明的一個優選實例中采用32位微處理器LM3S6611來實現控制算法，該器件 有豐富的10端口用來實現地址、數據和控制信號接口，內部集成了網絡連接PHY，減少了連 接線，同時外部電路也比較簡單，易于維護。通訊電路采用了 HR680601，該芯片可以支持穩 定的100Mbps網絡通訊，連接方式簡單。 如圖5所示，LM3S6611的PA 口作為地址輸出總線，即Ul的26、27、28、29、30、31、 34、35分別與各傳感器的地址輸入相連，直接驅動地址信號；LM3S6611的PD 口作為數據輸 入總線即Ul的10、11、12、13、95、96、99、100分別與各傳感器的數據輸出相連，直接驅動數 據信號，當傳感器處于空閑時，對應的數據輸出為高阻態；LM3S6611的80腳作為RD信號， 向傳感器發出讀中斷，79腳作為WR信號，向傳感器發出寫中斷。 如圖6所示，LM3S6611的43、46腳輸出差分網絡信號，驅動HR680601，實現向接收 方發送數據。37、40接收來自HR680601的網絡數據。
權利要求
一種X射線探測控制裝置，其特征在于該控制裝置包括微處理器、X射線探測傳感器通訊接口、傳感器控制接口和網絡通訊接口；其中微處理器分別與X射線探測傳感器通訊接口、傳感器控制接口和網絡通訊接口相連，X射線探測傳感器通訊接口與傳感器的數據輸出端相連，傳感器控制接口與傳感器的地址輸入相連；網絡通訊接口與傳感器相連，向傳感器發出讀中斷信號。
2. 采用權利要求1所述的X射線探測控制裝置的控制方法，其特征在于該控制方法包 括以下步驟步驟一開始； 步驟二系統自檢； 步驟三設定初始化參數； 步驟四發出控制信號； 步驟五獲取傳感器數據； 步驟六數據包裝整理； 步驟七數據通訊； 步驟八返回。
3. 根據權利要求2所述的X射線探測控制方法，其特征在于步驟三所述的設定初始化 參數包括傳感器順序、傳感器工作速度、通訊頻率和通訊數據格式。
4. 根據權利要求2所述的X射線探測控制方法，其特征在于步驟二所述的系統自檢包 括以下步驟a) 開始;b) 讀取傳感器數量；c) 讀取傳感器位寬；d) 讀取通訊協議；e) 讀取通訊方地址；f) 讀取放大倍數；g) 參數檢驗；h) 返回。
5. 根據權利要求2所述的X射線探測控制方法，其特征在于步驟四所述的發出控制信 號包括以下步驟a. 開始；b. 設置控制命令； C.設置命令地址；d. 設置WR信號；e. 返回。
6. 根據權利要求2所述的X射線探測控制方法，其特征在于步驟五所述的獲取傳感器 數據包括以下步驟a) .開始；b) .設置地址； C).設置RD信號；d) .延時；e) .讀取數據；f) .返回。
全文摘要
本發明涉及X射線探測技術，特別涉及一種X射線探測控制裝置，包括微處理器、X射線探測傳感器通訊接口、傳感器控制接口和網絡通訊接口；其中微處理器分別與X射線探測傳感器通訊接口、傳感器控制接口和網絡通訊接口相連，X射線探測傳感器通訊接口與傳感器的數據輸出端相連，傳感器控制接口與傳感器的地址輸入相連；網絡通訊接口與傳感器相連，向傳感器發出讀中斷信號。本發明的優點使用速度為100Mbps或1000Mbps，傳輸可靠性高，連線簡單，不使用中繼器時傳輸距離達到100米，可以同時控制256個傳感器。可擴大X射線探測器的規模，也可以搭建分布式X射線探測器。
文檔編號H05G1/30GK101750425SQ200810229550
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月10日 優先權日2008年12月10日
發明者原培新, 潘文才, 譚俊, 趙秉軍 申請人:東北大學