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电容层析成像图像数据采集系统的设计及实现
资料介绍
该文以基于电容传感技术的电容流动层析成像系统为研究对象,主要探讨了电容层析成像图像数据采集系统方面有关的问题.该文的主要研究内容和成果如下:1.简要地说明了流动层析成像技术的发展现状和存在的问题,指出了电容层析成像技术的优点;2.分析了电容层析成像技术的工作原理和各组成部分的主要参数;3.研究了传感器与数据采集电路集成的新方法,提出了一种自定制硅集成电路设计,对ECT系统电容测量电路的结构进行了优化;4.为满足电容层析成像系统对电容测量的相当苛刻的要求,用来对电容进行测量的电容/电压转换电路设计成为难点.该文具体分析了电容测量的问题,在研究多种电容测量电路的基础上,提出了实用的电容/电压转换电路,做了具体的实验,给出了该电路的静态特性指标;5.根据系统要求选用电路原件,并编写数据采集软件驱动和控制整个电路;6.结合该系统的图像重建部分,进行了实验分析,并将分析结果与实验结果进行对照,实验证明分析结果具有较高的精度,且该系统的研究取得了满意的效果,图像重建和含率计算的误差小于2.5﹪:7.研究了一种高速通讯方法,采用USB和RS-485接口相结合的方法,可以提高采集系统的远程通讯能力;8.为提高数据采集系统的实时性、实用性、可扩展性,改变传统的单片机编成方法,采用嵌入式开发方法,剪裁并移植嵌入式操作系统内核,以此为基础设计数据采集软件;探讨了嵌入式系统开发,结合软件工程改进和总结出面向不同硬件组成的开发方法.
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