寬頻EMT的電路和信號處理研究.pdf

1、電磁層析成像，簡稱EMT，是20世紀90年代發(fā)展起來的一種基于電磁感應原理的過程成像技術。它具有非侵入，非接觸及無危害的優(yōu)點，并且能夠同時獲得物場空間的電導率和磁導率的分布信息，因此在工業(yè)過程控制和生物醫(yī)學領域都有著廣泛的應用前景。
　　 EMT技術的工作原理為：激勵線圈內通入交變電流產生激勵磁場，被測空間中導電性和導磁性物質的存在將改變激勵磁場的分布，從而得到一個與被測物質空間電導率和磁導率分布相關的物場。檢測線圈以感應方式得

2、到該物場在邊界上的分布信息，通過定性或定量的圖像重建算法計算出物質在被測空間中的分布狀況，即重建出被測空間中導電和導磁物質的分布圖像。對高導電率的物體而言，較低的激勵頻率就能產生很強的渦流，滿足EMT測量成像的需要；而針對低導電率物體測量，同樣激勵條件下的被測信號極度微弱，需要EMT系統(tǒng)能夠使用高頻率的激勵信號。為了拓寬電磁層析成像技術的應用范圍，實現對低電導率物體的測量成像，針對寬頻EMT的研究具有很大的實際意義。
　　 針對

3、以上問題，本文的主要工作體現在以下三個方面：
　　 第一、通過控制FPGA的內部指令，改變EMT系統(tǒng)的激勵頻率，并設計電路研究頻率在10kHZ-2500kHZ之間改變對系統(tǒng)的信號采集單元(包含激勵信號輸出通路與信號采集通路)的影響。獲取激勵頻率由低頻到高頻的改變后信號相位、幅值以及信噪比的變化。
　　 第二、利用TINA電路仿真軟件，針對低頻適用的信號處理單元，作出改進使其高頻信號的輸入輸出特性滿足系統(tǒng)測量的精度要求。由