基于DSP的電容層析成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、電容層析成像技術(shù)(ECT)是基于電容敏感原理的過程層析成像技術(shù)(PT)。該技術(shù)具有非輻射、非侵入、響應(yīng)速度快、成本低廉和安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，已發(fā)展為一門重要的兩相流參數(shù)檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)是目前過程層析成像技術(shù)發(fā)展的主流和研究熱點(diǎn)。但離實(shí)際應(yīng)用尚有很大距離，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及應(yīng)用上還存在不少問題和難點(diǎn)。因此有待進(jìn)一步研究和發(fā)展，以便將該技術(shù)盡快應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。 本文以12電極電容層析成像系統(tǒng)為研究對(duì)象，深入研究了電容層析成像技術(shù)的特點(diǎn)、工

2、作原理和系統(tǒng)構(gòu)成；設(shè)計(jì)了微小電容測(cè)量電路模型；將相敏解調(diào)原理應(yīng)用到系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲信號(hào)的抑制，采用高精度乘法器、八階低通濾波器實(shí)現(xiàn)抗噪聲干擾的相敏解調(diào)電路；分析了耦合電容對(duì)系統(tǒng)的影響，通過硬件電路、軟件實(shí)時(shí)補(bǔ)償消除了耦合電容；設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)的極板開關(guān)控制陣列，使所有極板共用一個(gè)正弦激勵(lì)信號(hào)和一路C/V轉(zhuǎn)換電路。系統(tǒng)采用了增益可控差動(dòng)電路進(jìn)行直流補(bǔ)償，利用PGA差動(dòng)電路控制濾波電路的輸出直流信號(hào)，反相端輸入為D/A補(bǔ)償電路輸出