電阻抗成像硬件系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì).pdf

1、電阻抗成像技術(shù)（Electrical Impedance Tomography，簡(jiǎn)稱EIT）是西方發(fā)達(dá)國(guó)家從二十世紀(jì)七十年代末開(kāi)展并迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，目前主要有兩大應(yīng)用領(lǐng)域：工業(yè)過(guò)程電阻抗成像和醫(yī)學(xué)電阻抗成像。EIT技術(shù)是一種可視化、非侵入、低成本、無(wú)輻射的檢測(cè)技術(shù)，已成為工業(yè)檢測(cè)和醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文初步探討了EIT系統(tǒng)應(yīng)用于蔗糖廠煮糖罐內(nèi)糖液濃度變化可視化檢測(cè)。
　　 電阻抗成像系統(tǒng)主要包括成像傳感器、電子

2、測(cè)量電路和圖像重建算法等。本文在前人研究工作的基礎(chǔ)上，對(duì)電阻抗成像硬件系統(tǒng)各個(gè)模塊進(jìn)行了研究，主要完成了以下工作：
　　 1．介紹了電阻抗成像硬件系統(tǒng)的性能需求和發(fā)展趨勢(shì)。在對(duì)比分析了EIT硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、傳感器電極的激勵(lì)與測(cè)量模式、DSP處理器以及電極數(shù)目等多種方案的基礎(chǔ)上，給出了電阻抗成像硬件系統(tǒng)的總體框架，并對(duì)系統(tǒng)核心器件選型作了詳細(xì)的分析。
　　 2．本文根據(jù)模塊化思想設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于DSP的多頻電阻抗成像系

3、統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，并且對(duì)各核心模塊及關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入的分析。對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)估實(shí)驗(yàn)；同時(shí)，設(shè)計(jì)了一種適用于電阻抗成像系統(tǒng)的傳感器陣列，并討論了設(shè)計(jì)和安裝的過(guò)程。
　　 3．設(shè)計(jì)了一套基于DSP的多頻電阻抗成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方案，并且編寫(xiě)了電阻抗成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集軟件，這套軟件可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通訊。
　　 4．對(duì)電阻抗成像硬件系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了集成調(diào)試，一系列的實(shí)際硬件調(diào)試結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)