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文檔簡介
1、電容層析成像(ECT)技術(shù)是目前較為廣泛研究的一種兩相流參數(shù)檢測技術(shù),它具有成本低、速度快、非侵入性、適用范圍廣和安全性能佳等優(yōu)點,已在諸多方面得到了研究和應用。但是技術(shù)還不完善,目前主要集中在實驗室的研究應用,真正的工業(yè)現(xiàn)場應用不多。 本文以基于DSP的電容層析成像系統(tǒng)為研究對象,主要探討了電容層析成像圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方面有關(guān)的問題。其中以微小電容檢測電路最為關(guān)鍵,詳細分析了微小電容檢測方法和檢測原理,以及微小電容信號采集的技
2、術(shù)難點,這主要體現(xiàn)在由于被測電容是微小信號,其遠小于電路中存在的雜散電容和耦合電容,最后采用了交流法電容測量電路和相敏解調(diào)技術(shù)解決了微小電容測量中的技術(shù)難點,此技術(shù)的優(yōu)點在于具有低漂移、高信噪比、建立時間快速的特點;同時采用DSP芯片作為核心控制芯片,分析了DSP做為核心控制芯片的優(yōu)勢和對系統(tǒng)性能的改善作用,其主要優(yōu)點在于提高了數(shù)據(jù)和處理速度,可以方便、快速地與上位機實時通信,提高了數(shù)據(jù)采集的實時性;設計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機和下位機軟件
3、,由軟件控制實現(xiàn)對耦合電容的誤差補償,以及對數(shù)據(jù)采集過程的控制和上下位機的通信。 主要完成的工作如下:簡要地說明了多相流檢測技術(shù)對于科研及工業(yè)生產(chǎn)的重要意義,對過程層析成像技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了分析和總結(jié);根據(jù)電容傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響和設計原則,設計加工出了12電極電容傳感器;設計了通過一個交流法電容測量電路來檢測微小電容;將相敏解調(diào)原理應用到系統(tǒng)中,以實現(xiàn)對噪聲信號的抑制;分析了耦合電容對系統(tǒng)的影響,通過硬件電路、軟件
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