基于并行數(shù)據(jù)采集的電阻層析成像系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)中廣泛存在著兩相/多相流。隨著社會(huì)進(jìn)步和工業(yè)發(fā)展，急需了解兩相/多相流的特征參數(shù)，以便獲得兩相/多相流內(nèi)介質(zhì)的分布信息。電阻層析成像技術(shù)是一種新興的檢測(cè)技術(shù)，用于檢測(cè)兩相/多相流的分布信息。論文在深入研究ERT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的信號(hào)放大模式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。論文中主要的研究工作如下：
　　1.提出了一種改進(jìn)的信號(hào)放大模式。在信號(hào)調(diào)理電路中設(shè)計(jì)了多通道程控增益放大電路。該設(shè)計(jì)相對(duì)于傳統(tǒng)的固定增益電路或帶有幾

2、個(gè)增益值的PGA芯片電路來(lái)說(shuō)，具有256級(jí)可調(diào)增益值，可將ERT微弱的測(cè)量信號(hào)準(zhǔn)確放大到ADC芯片的最佳轉(zhuǎn)換電平處。在一定程度上可提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集精度。
　　2.采用復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD控制兩片ADC芯片進(jìn)行多通道數(shù)據(jù)的采集轉(zhuǎn)換和傳輸。相對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用可編程邏輯器件控制 ADC，在控制速度上具有一定的優(yōu)勢(shì)。此外，CPLD將采集結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送給ARM微控器，減輕了ARM微控器的處理負(fù)擔(dān)。
　　3.采用32位

3、高性能低功耗的LPC2366芯片實(shí)現(xiàn)各模塊功能，一定程度上可提高系統(tǒng)處理速率。數(shù)據(jù)傳輸中，采用LPC2366芯片自帶的USB2.0口將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給上位機(jī)。由于LPC2366芯片自帶USB設(shè)備控制器，相比獨(dú)立的USB設(shè)備控制器，具有穩(wěn)定性好、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)，可降低系統(tǒng)成本。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用多通道程控放大模式設(shè)計(jì)的ERT并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集精度；設(shè)計(jì)的系統(tǒng)理論上可實(shí)現(xiàn)最大1250幀/s的實(shí)時(shí)采集速率。設(shè)