開放式電阻抗斷層成像的測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、電阻抗成像技術(shù)(Electrical Impedance Tomography,EIT)是是繼形態(tài)、結(jié)構(gòu)成像之后，于最近三十年才出現(xiàn)的新一代無損傷成像技術(shù)。封閉式電阻抗成像(CEIT)主要圍繞2維圓形場域，電極均勻分布于被測對(duì)象周圍，電極圍成的整個(gè)截面作為成像區(qū)域，但CEIT遇到了諸如分辨率較低、電極位置不確定、計(jì)算場域模型和應(yīng)用場域形狀不一致、皮膚的接觸阻抗等問題。為了克服封閉式電阻抗成像電極位置不確定等問題，開放式電阻抗成像(OEI

2、T)采用排電極陣列，借鑒超聲的掃描工作機(jī)制，通過排電極的掃描被測體，成像目標(biāo)僅是排電極下的淺層區(qū)域，但通過排電極的反復(fù)移動(dòng)，而獲得了整個(gè)被測體淺層區(qū)域電導(dǎo)率分布，有效解決了封閉式EIT在應(yīng)用上電極不等間隔、不方便放置等應(yīng)用問題。
　　 論文以開放式電阻抗成像技術(shù)為主要目標(biāo)開展基礎(chǔ)應(yīng)用研究，研究實(shí)現(xiàn)一種實(shí)用、快速、具有一定分辨率的開放式電阻抗成像儀，以提供一種能進(jìn)行自動(dòng)測量、高精度的測量儀器，為圖像重構(gòu)軟件提供精確的測量數(shù)據(jù)。論文

3、在分析、參考國內(nèi)外有關(guān)電阻抗成像儀器設(shè)計(jì)及方法上，研制了開放式電阻成像儀CQU2，CQU2采用直接數(shù)字頻率合成(DDS)產(chǎn)生幅度為0-5mA，頻率在10KHz-1MHz的正弦電流信號(hào)到電極上，在恒流源電路中采用了負(fù)電容補(bǔ)償電路及校正網(wǎng)絡(luò)以提高恒流源的輸出阻抗。應(yīng)用數(shù)字相敏檢波技術(shù)對(duì)被測電壓進(jìn)行解調(diào)以獲得準(zhǔn)確的幅度與相位信息，獲得了高達(dá)80dB的測量信噪比，同時(shí)為獲得快速的測量響應(yīng)時(shí)間設(shè)計(jì)了高速數(shù)據(jù)采集器：高達(dá)40MHz采樣率的ADC、F