電容層析成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

電容層析成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計電容層析成像技術(shù)概述

由傳感器獲得物體橫截面處的信息，然后由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行信號處理并將信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量，以一定的格式送給計算機，計算機根據(jù)一定的圖像重建算法，重建出橫截面的圖像。對電容層析成像系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)采集局部就是對傳感器的極板對間的電容的測量。傳感器的極板對間的電容屬于微小電容，微小電容的測量問題是影響精度和重建圖像質(zhì)量的關(guān)鍵和難點。電容層的數(shù)據(jù)采集的精度對于整個層析成像過程非常重要。微小電容的測量出現(xiàn)問題：實時性要求高。測量動態(tài)范圍大。需要具有很高的抗雜散電容干擾能力。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)總體框圖及工作原理圖片圖信號發(fā)生器選用正弦〔或余弦〕發(fā)生器的原因：〔1〕正弦波失真??；〔2〕正弦波幅值穩(wěn)定；〔3〕正弦波頻率、幅值可調(diào)。由信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號鼓勵一端的極板，在極板的另一端會產(chǎn)生調(diào)制的信號。一塊極板必須具有3種工作方式：鼓勵方式、檢測方式和接地方式12電極為例電容/電壓〔C/V〕轉(zhuǎn)換、電壓放大電路電容檢測電路(C/V轉(zhuǎn)換)是ECT系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心局部。主要是測量從檢測極板輸出的電容值，由于在ECT系統(tǒng)中，被測電容變化量很小，雜散電容很大，因此在C/V轉(zhuǎn)換電路的性能要求較為苛刻。C/V轉(zhuǎn)換電路將傳感器的輸出轉(zhuǎn)換為電壓信號，其轉(zhuǎn)換速度、穩(wěn)定性和精度等指標對整個系統(tǒng)的性能好壞起著至關(guān)重要的作用，是電容數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心局部。相敏解調(diào)電路

ECT系統(tǒng)中C/V轉(zhuǎn)換電路輸出的交流電壓信號與噪聲干擾信號混雜在一起，難于測量，所以經(jīng)過相敏解調(diào)可以把噪聲從交流電壓信號在頻域上別離出來，以便于后續(xù)電路來消除噪聲，把有用的信號提取出來。主要包括法器和低通濾波器兩局部

低通濾波器從乘法器輸出信號中提取直流成分，該直流成分與輸入信號和參考信號的相位差成比例關(guān)系。

DSP〔digitalsingnalprocessor〕是一種獨特的微處理器，是以數(shù)字信號來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號，再對數(shù)字信號進行修改、刪除、強化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字數(shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。DSPRS232串行口將DSP測量得到的數(shù)據(jù)通過RS232串行口傳送給計算機，計算機負責(zé)完成圖像重建任務(wù)

問題結(jié)構(gòu)圖中DSP的虛線局部靜態(tài)電容是怎么回事信號發(fā)生器選用