文档介绍：电阻抗成像硬件系统的模块化设计摘要电阻抗成像技术,简称是西方发达国家从二十世纪七十年代末开展并迅速发展起来的滦思际酰壳主要有两大应用领域:工业过程电阻抗成像和医学电阻抗成像。际跏一种可视化、非侵入、低成本、无辐射的检测技术,已成为工业检测和医学检测领域的研究热点。本文初步探讨了低秤τ糜谡崽浅е筇枪弈谔液浓度变化可视化检测。电阻抗成像系统主要包括成像传感器、电子测量电路和图像重建算法等。本文在前人研究工作的基础上,对电阻抗成像硬件系统各个模块进行了研究,主要完成了以下工作:樯芰说缱杩钩上裼布低车男阅苄枨蠛头⒄骨魇啤T诙员确治隽布低车慕峁埂⒋ǜ衅鞯缂ǖ募だ氩饬磕J健处理器以及电极数目等多种方案的基础上,给出了电阻抗成像硬件系统的总体框架,并对系统核心器件选型作了详细的分析。疚母菽?榛枷肷杓撇⑹迪至艘恢只贒的多频电阻抗成像系统的硬件结构,并且对各核心模块及关键电路的设计进行了深入的分析。对系统的稳定性进行了评估实验;同时,设计了一种适用于电阻抗成像系统的传感器阵列,并讨论了设计和安装的过程。杓屏艘惶谆贒的多频电阻抗成像系统的数据采集方案,并且
关键词:电阻抗成像硬件系统传感器砥魇莶杉编写了电阻抗成像系统的数据采集软件,这套软件可以实现与计算机的通讯。缘缱杩钩上裼布低车母鞲龉δ苣?榻辛思傻魇裕幌盗械实际硬件调试结果和实验结果表明,所设计的系统是可行的。
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第一章绪论同阻抗分布的媒质。在区域的表面鼬贴放一定数量的电极。利用控制单元中的多路转换电阻抗成像技术概述电阻抗成像技术,简称是西方发达国家从二十世纪七十年代末开展并迅速发展起来的一门新兴技术,目前主要有两大应用领域:工业过程电阻抗成像和医学电阻抗成像。际跏且恢挚墒踊⒎乔秩搿⒌统杀尽⑽薹的在线检测技术,已逐渐受到工业中的两相/多相流检测和医学检测人员的重视。.缱杩钩上窦际醯幕驹电阻抗成像技术的物理基础是,不同媒质具有不同的电导率,判断出敏感场的电导率分布便可知物场的媒质分布【俊D壳按蠖嗍遣捎玫缌骷だ⒌缪共饬康墓ぷ鞣绞健5场内电导率分布变化时,场域边界上的测量电压也会发生变化,测量电压的变化情况反映了场域电导率的变化信息【俊@帽呓缟系牟饬康缪梗ü欢ǖ耐枷裰亟ㄋ惴ǎ以重建出场内的电导率分布或反映电导率分布情况的图像,实现可视化检测。电阻抗成像的原理图如图所示。图中的硎境上衲勘晏宓那颍騋包含不开关,通过电流激励单元向成像区域的电极施加一定频率的激励交流恒流信号,同时利用电压测量单元测量反映成像区域阻抗的表面电压,通过数据采集单元,将采集到的电压经过放大器进行放大,然后送到同步解调器和疍转换器,最后利用计算机依据一定的图像重构算法进行图像重建,得到区域内部阻抗蜃杩贡浠图像【。电阻抗成像技术是西方发达国家从二十世纪七十年代末开展并迅速发展起来的一门新兴技术,目前主要有两大应用领域:工业过程电阻抗成像和医学电阻抗成像。二十世纪八十年代末,电阻抗成像技术被期被移植于工业领域,成为过程层析成像,际醯囊恢帧】。电阻层析成像,简称,简称技术的一种简化情况,即只利用了电阻实部的信息。过程际鹾鸵窖技术它们的基本原理是一致厂’西大学硕士学位论文电阻抗成像硬件系统的模块化设计技术是电阻抗成像图缱杩钩上竦脑硗
课题研究的背景和意义的,根据敏感场的电导率分布可知物场的媒质分布,但也有一些不同之处:医学检测对象,如皮下组织的电导率大约为几个/,而过程募觳馕9ひ倒炭赡的任何导电性液体,其电导率的范围大约从几个“痗如陆地自来水郊赴賛痗簂肥皂水G蠹だ茨苁视Ρ徊舛韵笞杩沟拇蠓段П浠涣硪环矫妫窖为病人的安全性起见,激励电流在碌姆澹逯挡荒艹】,而过程梢栽龃蟮流的幅值;医学蟹岣坏南妊橹J犊梢岳茫痰腅技术的检测对象通常是时变的,如两相流体。.缱杩钩上竦募际跄训际醯哪训阒饕0ㄒ韵铝礁龇矫妗一方面是信息的质量和数量问题。对电场分布进行深刻的研究并掌握其在各种组织或流体中的分布规律对研究驱动测量技术、图象重构算法有重大意义【俊N5玫街柿拷好的重构图像,数据采集系统必须具有高精度、高信噪比的特点【俊4送猓瓒郧测方法做进一步研究。另一方面是关于图像重构算法问题。由于欠窍咝晕侍猓求解算法方面存在很多困难,目前各种算法的主要问题在于收敛性能、抗噪能力较差这些问题需有新的突破才能使电阻抗成像技术上一个新台阶。本课题的研究背景是基于国家自然科学基金项目缛莸缱韪春喜阄龇ú饬恐筇枪糖膏浓度的研究7⑹视糜谥筇枪尢歉嘣诘团ǘ认碌牡缣匦约翱墒踊嗖獾腅硬件系统,它是双模态成像系统的重要组成部分。糖厂煮糖罐的糖膏浓度ズ投、糖的结晶过程的在线监测是成品糖生产过程的一个关键环节。目前,煮糖罐内的糖膏浓度的测量主要采用常规的单测量点检测技术如电导法、折光法、射线法、红外线法等。由于煮糖罐内的糖膏