电阻抗成像系统的原理及设计
得到了能重建图像的一个数据组。
![](../img/eep/emb/emb-45302mme341b2ptt.jpg)
2.4 电压测量放大与解调 EIT系统中注入的为交流小信号,所以在测量端先进行隔直、缓冲和差动放大,同时要滤除信号中的噪声,以使后面的测量能得到较好的效果。这就要求选用的仪表运放具有高的CMMR和足够的带宽。本系统选用了AD公司的AD620。在频率小于100kHz的情况下,10倍增益时的共模抑制比可以达到60dB,它的3dB带宽达到300kHz。经差动运放后,信号中除激励源频率信号外还混有噪声信号,所以还要利用相敏解调将反映阻抗大小的信号的幅度解调出来。本系统中的解调器选用AD630。它采用一路待解调信号和一路载波信号作为输入,待解调信号根据载波信号的正负进行翻转。从AD630的信号源到解调端,信号有一个相位变化, 这个变化是一个可以通过实验测量得到的定值,所以在解调器前需加一个移相器,以达到信号同步的目的。
3 数据采集与通讯 经解调输出的信号幅值较小,需经放大后送到A/D转换器。C8051F121片内有可编程增益放大器(PGA)和一个12位的采样率达100ksps的A/D转换器,用软件设置放大增益使信号在A/D转换器输入信号的范围(0~2.4V)内。为保证数据的精度,系统对10次采样结果做平均后存于片内RAM中。每次按一定模式采集完一组数据后,单片机通过串口通知PC机接收。由于PC机串口是RS232电平,两者之间采用了MAX232芯片进行电平转换后再进行数据通讯。
4 图像重建结果 在直径为145mm的盐水槽中放入浓度为0.9%的盐水溶液(750Ω/cm),在盐水槽的边缘上放入一根直径为2cm的木棒,采用相邻注入模式,通入峰-峰值为2mA的电流,利用敏感系数法采用256个有限元进行剖分。
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