基于锁相放大的ECT/ERT双模态传感器复合测量技术

基于交流的C/V和R/V法作为ECT/ERT双模态传感器信号的典型测量方法,不足之处在于两者的测量电路无法融合统一,并且需要对测量结果进行标定。针对该不足,提出一种复合测量技术。该技术通过测量一个反馈电阻在交流激励下两端电压信号的相位,进而精确计算出被测电容和电阻的大小。采用锁相放大法对上述相位进行测量,该方法利用一组满足一定关系的方波控制数字开关来实现混频。实验表明,该测量方法具有较好的测量稳定性和一致性,并且测量精确度较C/V、R/V法有一定的提升。

基于ECT/EST双模成像系统的激励测量模式

电荷层析成像(EST)与电容层析成像(ECT)传感器结构类似,便于集成双模成像系统,以拓宽单模态系统的测量范围,提高成像精度。通过设计合理的激励测量策略,即可利用双模态传感器分时测量电容信号与电荷信号,获取足够的有效测量信息,保证重建图像质量。设计合理的C/V,E/V转换电路和多路选通电路,并在FPGA硬件平台上通过软件控制实现ECT与EST信号的分时测量及进行不同激励测量模式的切换,得到更多的有效测量值。模拟实验结果表明:该方法可以实现不同激励测量模式的切换,获取双模态测量信息。