1、電容層析成像數據采集系統設計電容層析成像數據采集系統設計電容層析成像技術概述 由傳感器獲得物體橫截面處的信息信息 ，然后由數據采集系統進行信號處理并將信號轉變為數字量 ，以一定的格式格式送給計算機，計算機根據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而言，數據采集部分就是對傳感器的極板對傳感器的極板對間的電容的測量對間的電容的測量。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微小電容的測量問題是影響精度和重建圖像質量的關鍵和難點。 電容層的數據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問題：實時性要求高。實時性要求高。測量動態范圍大。測量動態范圍大。

2、需要具有很高的抗雜散電容干擾能力。需要具有很高的抗雜散電容干擾能力。數據采集系統總體框圖及工作原理圖片圖信號發生器 選用正弦（或余弦）發生器的原因： （1）正弦波失真小；（2）正弦波幅值穩定；（3）正弦波頻率、幅值可調。 由信號發生器產生的信號激勵一端的極板，在極板的另一端會產生調制的信號。 一塊極板必須具有 3 種工作方式：激勵方式、檢測方式和接地方式 12電極為例電容電容/電壓（電壓（C/V）轉換、電壓放大電路）轉換、電壓放大電路 電容檢測電路(C/V 轉換)是 ECT 系統數據采集結構設計的核心部分。主要是測量從檢測極板輸出的電容值，由于在 ECT 系統中，被測電容變化量很小，雜散電容很

3、大，因此在 C/V 轉換電路的性能要求較為苛刻。 C/V 轉換電路將傳感器的輸出轉換為電壓信號，其轉換速度、轉換電路將傳感器的輸出轉換為電壓信號，其轉換速度、穩定性和精度等指穩定性和精度等指標對整個系統的性能好壞起著至關重要的作標對整個系統的性能好壞起著至關重要的作用，是電容數據采集系統的核心部分。用，是電容數據采集系統的核心部分。相敏解調電路相敏解調電路 ECT 系統中 C/V 轉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，所以經過相敏解調可以把噪聲從交流電壓信號在頻域上分離出來，以便于后續電路來消除噪聲，把有用的信號提取出來。 主要包括法器和低通濾波器兩部分 低通濾波器從乘

4、法器輸出信號中提取直流成分，該直流成分與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系。輸入信號和參考信號的相位差成比例關系。 DSP（digital singnal processor）是一種獨特的微處理器，是以數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，轉換為0或1的數字信號，再對數字信號進行修改、刪除、強化，并在其他系統芯片中把數字數據解譯回模擬數據或實際環境格式。 DSPRS232 串行口 將將DSP測量得到的數據通過測量得到的數據通過 RS232 串行口傳送給計算機，計算串行口傳送給計算機，計算機負責完成圖像重建任務機負責完成圖像重建任務 問題 結構圖中結構圖中DSP的虛線部分的虛線部分 靜態電容是怎么回事靜態電容