X-Ray Systems
description
Transcript of X-Ray Systems
ISAN-DSP GROUP
X-Ray Systems
ISAN-DSP GROUP
โครงสร�างของเคร��องกำ�าเนิ�ดร�งส�เอ�กำเรย์�
แหล่�งจ่�ายไฟPower Supply
หม้�อแปล่งTransformer
Switch
วงจ่รควบค�ม้Control Circuit
วงจ่รแปล่งไฟฟ�า
กระแสสล่�บเป�น
กระแสตรงRectifier หล่อดเอ�กเรย�
X-Ray Tube
kVp
mA
ISAN-DSP GROUP
ส�วนิประกำอบของเคร��องกำ�าเนิ�ดร�งส�เอ�กำเรย์�1 .แหล่�งจ่�ายไฟฟ�า (Power supply)
2. หม้�อแปล่งไฟฟ�าแรงส!ง (High voltage transformer)
3. วงจ่รแปล่งไฟฟ�ากระแสสล่�บเป�นกระแสตรง (Rectifier circuit)
4. วงจ่รควบค�ม้ (Control circuit)1 .วงจ่รต�"งเวล่า (Timer)2 .วงจ่รปร�บแรงด�นไฟฟ�าก#โล่โวล่ต� (kVp control circuit)3 .วงจ่รจ่�ายกระแสไฟฟ�าของไส�หล่อดเอ�กเรย� (Filament power supply)
5. หล่อดเอ�กเรย� (X-Ray tube)
ISAN-DSP GROUP
ไฟฟ�าเบ��องต้�นิส�าหร�บเคร��องกำ�าเนิ�ดร�งส�เอ�กำเรย์�1. หล่�กการของไฟฟ�า
- แรงด�นไฟฟ�า กระแสไฟฟ�า แล่ะความ้ต�านทาน- แรงด�นไฟฟ�า กระแสไฟฟ�า แล่ะก'าล่�งไฟฟ�า
2. ไฟฟ�ากระแสตรงแล่ะไฟฟ�ากระแสสล่�บ- การค'านวณก'าล่�งไฟฟ�าของไฟฟ�ากระแสสล่�บ
3. หล่�กการของหม้�อแปล่งไฟฟ�า4. หล่�กการของวงจ่รแปล่งไฟฟ�ากระแสสล่�บเป�นกระแสตรง
ISAN-DSP GROUP
หลั�กำกำารของไฟฟ�า: ความส�มพั�นิธ์�ระหว��าง แรงด�นิไฟฟ�า กำระแสไฟฟ�า แลัะความต้�านิทานิ
+
-
+
-
I
V+- R
วงจ่รไฟฟ�ากระแสตรงRIV
V = Voltage (แรงด�นไฟฟ�า, Volt)I = Current (กระแสไฟฟ�า, Ampere)R = Resistance (ความ้ต�านทาน, Ohm)
ISAN-DSP GROUP
หลั�กำกำารของไฟฟ�า: ความส�มพั�นิธ์�ระหว�าง แรงด�นิไฟฟ�า กำระแสไฟฟ�า แลัะความต้�านิทานิ
RIV
I
V+- R
- แรงด�นไฟฟ�า (V) ม้าก ท'าให�กระแสไฟฟ�าไหล่ (I) ม้าก
- ความ้ต�านทาน ( R ) ม้าก ท'าให�กระแสไฟฟ�า ( I )ไหล่ได�น�อย
ISAN-DSP GROUP
หลั�กำกำารของไฟฟ�า: ความส�มพั�นิธ์�ระหว��าง แรงด�นิไฟฟ�า กำระแสไฟฟ�า แลัะกำ�าลั�งไฟฟ�า I
V+- R
R
VRIVIP
22
P = Power (ก'าล่�งไฟฟ�า, Watt)V = Voltage (แรงด�นไฟฟ�า)I = Current (กระแสไฟฟ�า)R = Resistance (ความ้ต�านทาน)
ในกรณ*ท*+ R คงท*+ ก'าล่�งไฟฟ�าแปรผั�นตรงก�บแรงด�นไฟฟ�ายกก'าล่�งสองหร-อ กระแสไฟฟ�ายกก'าล่�งสอง
ISAN-DSP GROUP
ไฟฟ�ากำระแสต้รง VS ไฟฟ�ากำระแสสลั�บI
V R
I
V+- R
วงจ่รไฟฟ�ากระแสตรง(Direct current)
วงจ่รไฟฟ�ากระแสสล่�บ(Alternating current)
ไฟฟ�ากระแสตรง: แรงด�นไฟฟ�าคงท*+ตล่อดเวล่า
กระแสไฟฟ�าไหล่ไปทางเด*ยวตล่อด
ไฟฟ�ากระแสสล่�บ: แรงด�นไฟฟ�าเปล่*+ยนตาม้เวล่า
กระแสไฟฟ�าไหล่ไป-กล่�บตาม้แรงด�น
)2sin( tfAV ConstantV
ISAN-DSP GROUP
ไฟฟ�ากำระแสสลั�บ
แรงด�นไฟฟ�ากระแสสล่�บ:
)2sin( tfAV A = Amplitude (Volt)f = Frequency (ความ้ถี่*+) (Hertz = cycle/second)
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
-1-0.8-0.6-0.4-0.2
00.20.40.60.81
1 Period (T)
Tf
1
V
Time (t)
Amplitudeor Peak
ISAN-DSP GROUP
ไฟฟ�ากำระแสสลั�บ
I
V R
ท#ศทางการไหล่ของกระแสไฟฟ�าV
Time+
-
V
Time+
-
I
V R
ISAN-DSP GROUP
ไฟฟ�ากำระแสต้รง VS ไฟฟ�ากำระแสสลั�บ
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
ไฟฟ�ากระแสตรง ไฟฟ�ากระแสสล่�บ
R
VRIVIP
22 ???P
ISAN-DSP GROUP
กำารค�านิวณกำ�าลั�งไฟฟ�ากำระแสสลั�บ เน-+องจ่ากว�าไฟฟ�ากระแสสล่�บม้*ค�าไม้�คงท*+ตล่อดเวล่า เราจ่0งต�องใช้�ค�าเฉล่*+ยของก'าล่�งไฟฟ�าแทน
R
A
dtR
ftA
Tdt
R
tV
TP
TT
2
)2(sin1)(1
2
0
22
0
2
เราให�ค�า Root Mean Square Voltage (Vrms) เป�น
2
AVrms
เราจ่ะได�R
V
R
AP rms
22
2
ISAN-DSP GROUP
กำารค�านิวณกำ�าลั�งไฟฟ�ากำระแสสลั�บ
R
VRIVIP rms
rmsrmsrms
22
โดยท�+วไปเม้-+อเราพู!ดถี่0งไฟฟ�ากระแสสล่�บ ค�าแรงด�นไฟฟ�าแล่ะกระแสไฟฟ�าท*+เราใช้�ก�นจ่ะหม้ายถี่0งค�า Root Mean Square เช้�น ไฟฟ�า 220 V จ่ะหม้ายถี่0งค�า Vrms = 220 Volt ส�วนค�า Peak จ่ะเป�น Volt.
ก'าล่�งไฟฟ�าของไฟฟ�ากระแสสล่�บสาม้ารถี่ค'านวณได�จ่ากส!ตร
3112220
ISAN-DSP GROUP
หลั�กำกำารของหม�อแปลังไฟฟ�า หม้�อแปล่งไฟฟ�าในเคร-+องก'าเน#ดร�งส*เอ�กเรย�ม้*หน�าท*+แปล่งไฟฟ�าจ่ากไฟฟ�าแรงด�นต'+าเป�นไฟฟ�าแรงด�นส!งเพู-+อใช้�ในการข�บหล่อดเอ�กเรย�
หม้�อแปล่งโดยท�+งไปประกอบด�วย1. ขดล่วด 2 ขดค-อ
- ขดล่วดปฐม้ภู!ม้# (Primary coil)- ขดล่วดท�ต#ยภู!ม้# (Secondary coil)
2. แกนเหล่�ก ( Core )
Primary coil Secondary coil
Core
ISAN-DSP GROUP
หลั�กำกำารของหม�อแปลังไฟฟ�า
Primary coil
Secondary coil
เม้-+อเราป�อนไฟฟ�ากระแสสล่�บให�ขดล่วดปฐม้ภู!ม้# (Primary coil) กระแสไฟฟ�าท*+ไหล่ในขดล่วดจ่ะท'าให�เก#ดสนาม้แม้�เหล่�กท*+เปล่*+ยนตาม้เวล่าข0"น
I
สนาม้แม้�เหล่�ก
สนาม้แม้�เหล่�กท*+เก#ดข0"นจ่ะเหน*+ยวให�เก#ดแรงด�นไฟฟ�าข0"นในขดล่วดท�ต#ยภู!ม้# (Secondary coil)
V2V1
ISAN-DSP GROUP
หลั�กำกำารของหม�อแปลังไฟฟ�า ความ้ส�ม้พู�นธ์�ระหว�างแรงด�นแล่ะกระแสไฟฟ�าท*+ขดล่วดปฐม้ภู!ม้#แล่ะขดล่วดท�ต#ยภู!ม้#
Primary coil
Secondary coil
V2V1 N1 N2
1
2
2
1
2
1
I
I
N
N
V
V
V1 = แรงด�นไฟฟ�าท*+ขดล่วดปฐม้ภู!ม้#N1 = จ่'านวนขดของขดล่วดปฐม้ภู!ม้#I1 = กระแสไฟฟ�าท*+ขดล่วดปฐม้ภู!ม้#
V2 = แรงด�นไฟฟ�าท*+ขดล่วดท�ต#ยภู!ม้#N2 = จ่'านวนขดของขดล่วดท�ต#ยภู!ม้#I2 = กระแสไฟฟ�าท*+ขดล่วดท�ต#ยภู!ม้#
I1I2
Load
ISAN-DSP GROUP
Primary coil
Secondary coil
V2V1 N1 N2
2221
22
2
111 VIV
N
NI
N
NVIP
I1I2
Load
หลั�กำกำารของหม�อแปลังไฟฟ�า ก'าล่�งไฟฟ�าท*+ส�งผั�านหม้�อแปล่ง
ก'าล่�งไฟฟ�าท*+ขดล่วดปฐม้ภู!ม้#ม้*ค�าเท�าก�บก'าล่�งไฟฟ�าท*+ขดล่วดท�ต#ยภู!ม้#
Vmax
ISAN-DSP GROUP
หลั�กำกำารของวงจรแปลังไฟฟ�ากำระแสสลั�บเป+นิกำระแสต้รง (Rectifier)
วงจ่ร Rectifier ใช้�ในการแปล่งไฟฟ�าจ่ากไฟฟ�ากระแสสล่�บให�เป�นไฟฟ�ากระแสตรงเพู-+อใช้�ในการข�บหล่อดเอ�กเรย�วงจ่ร Rectifier ประกอบด�วยไดโอด (Diode) แล่ะต�วเก�บประจ่� (Capacitor)
Diode เป�นอ�ปกรณ�สารก0+งต�วน'าท*+ยอม้ให�ไฟฟ�าไหล่ผั�านได�ทางเด*ยว
Vin
Time+-
+
-
Vout
Time+ +
Vin Vout
Half wave rectifier
ISAN-DSP GROUP
หลั�กำกำารของวงจรแปลังไฟฟ�ากำระแสสลั�บเป+นิกำระแสต้รง (Rectifier)
วงจ่ร Full Wave Rectifier
Vin
Time+-
+
-
+-
VOUT
Time
Bridge Diode
ISAN-DSP GROUP
Time
V
หลั�กำกำารของวงจรแปลังไฟฟ�ากำระแสสลั�บเป+นิกำระแสต้รง (Rectifier)
Output ท*+ได�จ่าก Full wave rectifier ย�งม้*ล่�กษณะกระเพู-+อม้ (Ripple) อย!�
Vmax
Vmin= 0
100 (%) Factor Ripplemax
minmax
V
VV
Ripple factor = 100%
Ripple factor เป�นต�วบอกถี่0งค�ณภูาพูของไฟฟ�ากระแสตรง โดยท�+วไปเราต�องการให� Ripple factor ม้*ค�าน�อยท*+ส�ดเท�าท*+จ่ะเป�นไปได�
ISAN-DSP GROUP
หลั�กำกำารของวงจรแปลังไฟฟ�ากำระแสสลั�บเป+นิกำระแสต้รง (Rectifier)
Time
V
เราสาม้ารถี่ล่ด Ripple factor ล่งได�โดยการต�อต�วเก�บประจ่�เพู-+อเข�าไปท*+วงจ่ร Rectifier
+-
Capacitor
Time
Vก�อนเพู-+อต�วเก�บประจ่� หล่�งเพู-+อต�วเก�บประจ่�
ISAN-DSP GROUP
DC
+
-
AC
D1 D2
D3D4
VIN
Time+
-
+
-
VOUT
Time
+-
CapacitorD1 D2
D3D4
แหลั�งจ�าย์แรงด�นิไฟฟ�ากำระแสสลั�บ
Load