一种具有温控功能的平板探测器及其温度控制方法与流程

技术特征：
1.一种具有温控功能的平板探测器，其特征在于，包括影像传感器（1），所述影像传感器（1）为光敏部件，用于负责阵列成像；金属结构框架（2），所述金属结构框架（2）用于支撑所述影像传感器（1），同时作为所述影像传感器（1）热交换的导热介质；热发生或交换单元（3），所述热发生或交换单元（3）用于系统制热或制冷，所述热发生或交换单元（3）直接作用于所述金属结构框架（2）；工作电路（4），所述工作电路（4）包括温度侦测电路、电源电路、主控电路和图像采集时序控制电路，其中所述温度侦测电路包含多个温度传感器，所述温度传感器分布在所述平板探测器上的多个位置，以实现对当前环境温度、所述影像传感器（1）温度、所述金属结构框架（2）温度和所述工作电路（4）温度中多个位置点进行温度侦测；pid温控模块，所述pid温控模块根据预设的目标温度和所述温度侦测电路侦测到的实际温度计算并调节所述热发生或交换单元（3）的工作参数，并驱动所述热发生或交换单元（3）加热或者散热，使所述影像传感器（1）达到并稳定在所述目标温度。2.根据权利要求1所述的具有温控功能的平板探测器，其特征在于，所述热发生或交换单元（3）采用电辅热和/或半导体热泵进行加热；所述热发生或交换单元（3）采用自然冷却、风冷、水冷、电冷中的一种或多种方式进行冷却。3.根据权利要求1所述的具有温控功能的平板探测器，其特征在于，还包括温控策略执行模块，所述温控策略执行模块能够采用一种或多种温控策略对所述影像传感器（1）加热或者散热，所述pid温控模块根据所述目标温度和所述温度侦测电路侦测到的实际温度计算并调节所述温控策略执行模块的参数，并驱动所述温控策略执行模块对所述影像传感器（1）加热或者散热。4.根据权利要求3所述的具有温控功能的平板探测器，其特征在于，所述温控策略执行模块包括功率调节单元，所述功率调节单元用于在所述pid温控算法模块的驱动下调节所述热发生或交换单元（3）的加热功率/散热功率；若所述实际温度高于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述功率调节单元提高散热功率和/或降低加热功率；若所述实际温度低于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述功率调节单元降低散热功率和/或提高加热功率。5.根据权利要求3所述的具有温控功能的平板探测器，其特征在于，所述温控策略执行模块包括第一功率单元、第二功率单元及占空比调节单元，所述第一功率单元的工作功耗高于所述第二功率单元的工作功耗，所述占空比调节单元用于在所述pid温控模块的驱动下调节所述第一功率单元、第二功率单元的工作时间占空比；若所述实际温度高于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述占空比调节单元调低所述第一功率单元的工作时间占空比；若所述实际温度低于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述占空比调节单元调高所述第一功率单元的工作时间占空比。6.根据权利要求3所述的具有温控功能的平板探测器，其特征在于，所述温控策略执行模块包括功耗切换控制单元及多个设置在所述平板探测器内设电路板上的电路模块，各个
电路模块具有不同的热容且支持功耗切换，所述功耗切换控制单元用于在所述pid温控模块的驱动下控制部分或全部电路模块切换功耗以枚举全部的热容组合；若所述实际温度高于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述功耗切换控制单元切换热容组合，以使得热容值降低；若所述实际温度低于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述功耗切换控制单元切换热容组合，以使得热容值升高。7.根据权利要求3所述的具有温控功能的平板探测器，其特征在于，所述温控策略执行模块包括以下三个温控策略执行模块的自由组合：第一温控策略执行模块包括功率调节单元，所述功率调节单元用于在所述pid温控模块的驱动下调节所述热发生或交换单元（3）的加热功率/散热功率；第二温控策略执行模块包括第一功率单元、第二功率单元及占空比调节单元，所述第一功率单元的工作功耗高于所述第二功率单元的工作功耗，所述占空比调节单元用于在所述pid温控模块的驱动下调节所述第一功率单元、第二功率单元的工作时间占空比；第三温控策略执行模块包括功耗切换控制单元及多个设置在所述平板探测器内设电路板上的电路模块，各个电路模块具有不同的热容且支持功耗切换，所述功耗切换控制单元用于在所述pid温控模块的驱动下控制部分或全部电路模块切换功耗以枚举全部的热容组合。8.一种平板探测器的温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、采集环境温度，确定平板探测器目标温度的设定方式，以根据所述环境温度及设定方式得到目标温度；s2、将得到的目标温度输入pid温控模块中，所述pid温控模块利用pid算法驱动温控策略执行模块对所述平板探测器进行加热或散热；s3、检测所述平板探测器当前的实际温度，并把实际温度信息反馈至所述pid温控模块；s4、判断目标温度与实际温度的差异是否在预设范围内，若是，则所述温控策略执行模块保持当前的加热或散热的功耗参数对所述平板探测器进行加热或散热并重复执行s3
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s4，否则执行s5；s5、根据目标温度与实际温度的差异，所述pid温控模块利用pid算法调节所述温控策略执行模块功耗参数，以使得所述平板探测器达到并稳定在所述目标温度，并重复执行s3
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s4。9.根据权利要求8所述的平板探测器的温度控制方法，其特征在于，在步骤s1中，所述目标温度等于所述环境温度，或者，所述目标温度等于所述环境温度外加一个正向偏移量，或者，所述目标温度等于某一固定值，或者，所述目标温度与环境温度之间呈预建的基础函数关系。10.根据权利要求8所述的平板探测器的温度控制方法，其特征在于，所述pid温控模块能够驱动所述温控策略执行模块以下一种或者多种的温控策略对所述平板探测器进行加热或散热：在第一温控策略中，所述温控策略执行模块包括功率调节单元，所述功率调节单元用于在所述pid温控模块的驱动下调节热发生或交换单元的加热功率/散热功率，若所述实际
温度高于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述功率调节单元提高散热功率和/或降低加热功率，若所述实际温度低于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述功率调节单元降低散热功率和/或提高加热功率；在第二温控策略中，所述温控策略执行模块包含包括第一功率单元、第二功率单元及占空比调节单元，所述第一功率单元的工作功耗高于所述第二功率单元的工作功耗，所述占空比调节单元用于在所述pid温控模块的驱动下调节所述第一功率单元、第二功率单元的工作时间占空比，若所述实际温度高于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述占空比调节单元调低所述第一功率单元的工作时间占空比；若所述实际温度低于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述占空比调节单元调高所述第一功率单元的工作时间占空比；在第三温控策略中，所述温控策略执行模块包括功耗切换控制单元及多个设置在所述平板探测器内设电路板上的电路模块，各个电路模块具有不同的热容且支持功耗切换，所述功耗切换控制单元用于在所述pid温控模块的驱动下控制部分或全部电路模块切换功耗以枚举全部的热容组合，若所述实际温度高于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述功耗切换控制单元切换热容组合，以使得热容值降低，若所述实际温度低于目标温度且其差值超过预设的阈值范围，则所述pid温控模块驱动所述功耗切换控制单元切换热容组合，以使得热容值升高。

技术总结
本发明公开了一种具有温控功能的平板探测器及其温度控制方法，平板探测器包括影像传感器、金属结构框架、工作电路、热发生或交换单元和PID温控模块，用于负责阵列成像；金属结构框架用于支撑影像传感器，同时作为影像传感器热交换的导热介质；工作电路包括温度侦测电路、电源电路、主控电路和图像采集时序控制电路，热发生或交换单元用于制热或制冷，热发生或交换单元直接作用于金属结构框架；PID温控模块计算并调节热发生或交换单元的工作参数，并驱动热发生或交换单元加热或者散热，使影像传感器达到并稳定在目标温度。本发明提供的具有温控功能的平板探测器及其温度控制方法快速地完成探测器温度控制，减少产品开机使用的等待时间。等待时间。等待时间。


技术研发人员：黄显国 徐永 刘宇浩 陈凤
受保护的技术使用者：江苏康众数字医疗科技股份有限公司
技术研发日：2021.09.17
技术公布日：2021/11/30