多頻電磁層析成像系統(tǒng)研制.pdf

1、電磁層析成像技術(shù)是一種基于電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)上新型的過程層析成像技術(shù)，由于它的非接觸和非介入的優(yōu)點而具有廣泛的應(yīng)用前景。通常被測空間具有多種介質(zhì)，而不同的介質(zhì)對應(yīng)著不同的激勵頻率，也就是說用不同頻率的信號作激勵可以分析出被測空間主要有哪些介質(zhì)成份。本文設(shè)計的多頻電磁層析成像系統(tǒng)將多個頻率的正弦信號疊加到一起作為激勵信號，采用了多頻正交序列解調(diào)算法分別解調(diào)出不同頻率的檢測信號，并重建出不同頻率成份的圖像。本文的具體內(nèi)容如下:
　　1.

2、設(shè)計并實現(xiàn)了多頻電磁層析成像硬件系統(tǒng)，包括傳感器線圈陣列的設(shè)計和通道切換與信號放大模塊的設(shè)計。其中傳感器采用了8線圈結(jié)構(gòu)，并且用阻抗分析儀測量了特定頻率下每個線圈的感抗值，將每個線圈參數(shù)調(diào)整到基本一致。通道切換與信號放大模塊分為激勵信號驅(qū)動電路、檢測信號放大電路、通道切換電路和單片機(jī)控制電路，在電路板的設(shè)計過程中，采用了模擬和數(shù)字電路隔離的設(shè)計方法以減少數(shù)字電路對模擬電路的干擾。
　　2.設(shè)計并實現(xiàn)了實測靈敏場數(shù)據(jù)的方法和過程。在

3、實際電磁層析成像硬件系統(tǒng)的參與下，用軟件剖分了傳感器管道橫截面并得到了單元格坐標(biāo)數(shù)據(jù)，編制了上位機(jī)程序控制電動平移臺移動銅棒，編制的下位機(jī)程序通過485串口接收上位機(jī)發(fā)來的命令進(jìn)行通道切換和檢測信號放大倍數(shù)的改變，實現(xiàn)了自動化測量靈敏場數(shù)據(jù)的過程。
　　3.根據(jù)正交序列解調(diào)算法編制了多頻正交序列解調(diào)程序，根據(jù)LBP線性反投影和Tikhonov圖像重建算法編制了圖像重建程序。在單頻激勵模式下測量了幾組物場數(shù)據(jù)，并用兩種圖像重建算法得