1、电容层析成像数据采集系统设计,电容层析成像技术概述,由传感器获得物体横截面处的信息 ，然后由数据采集系统进行信号处理并将信号转变为数字量 ，以一定的格式送给计算机，计算机根据一定的图像重建算法，重建出横截面的图像。对电容层析成像系统而言，数据采集部分就是对传感器的极板对间的电容的测量。传感器的极板对间的电容属于微小电容，微小电容的测量问题是影响精度和重建图像质量的关键和难点。电容层的数据采集的精度对于整个层析成像过程非常重要。,微小电容的测量出现问题：,实时性要求高。测量动态范围大。需要具有很高的抗杂散电容干扰能力。,数据采集系统总体框图及工作原理,图片,图,信号发生器,选用正弦（或余弦）发生
2、器的原因：（1）正弦波失真小；（2）正弦波幅值稳定；（3）正弦波频率、幅值可调。,由信号发生器产生的信号激励一端的极板，在极板的另一端会产生调制的信号。一块极板必须具有 3 种工作方式：激励方式、检测方式和接地方式,12电极为例,电容/电压（C/V）转换、电压放大电路,电容检测电路(C/V 转换)是 ECT 系统数据采集结构设计的核心部分。主要是测量从检测极板输出的电容值，由于在 ECT 系统中，被测电容变化量很小，杂散电容很大，因此在 C/V 转换电路的性能要求较为苛刻。 C/V 转换电路将传感器的输出转换为电压信号，其转换速度、稳定性和精度等指标对整个系统的性能好坏起着至关重要的作用，是电
3、容数据采集系统的核心部分。,相敏解调电路,ECT 系统中 C/V 转换电路输出的交流电压信号与噪声干扰信号混杂在一起，难于测量，所以经过相敏解调可以把噪声从交流电压信号在频域上分离出来，以便于后续电路来消除噪声，把有用的信号提取出来。主要包括法器和低通滤波器两部分,低通滤波器从乘法器输出信号中提取直流成分，该直流成分与输入信号和参考信号的相位差成比例关系。,DSP（digital singnal processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。,DSP,RS232 串行口,将DSP测量得到的数据通过 RS232 串行口传送给计算机，计算机负责完成图像重建任务,问题,结构图中DSP的虚线部分静态电容是怎么回事,信号发生器,选用正选正弦（或余弦）发生器的原因：（1）正弦波失真小；（2）正弦波幅值稳定；（3）正弦波频率、幅值可调。,
