基于虚拟仪器的电阻抗成像技术.pdfVIP

曼 麦周 doi：10．3969／j．issn．1671-1041．2012．02．006 基于虚拟仪器的电阻抗成像技术 王文龙，马福 昌，张建国，马 瑁 (太原理工大学 测控技术研究所，太原030024) 摘要：设计了一个基于虚拟仪器的电阻抗成像系统，从硬件和软件的角度首次把虚拟仪器引入到电阻抗成像领域。硬件方 面使用NI的DAQ简化了整个系统的硬件结构 ，提高了系统的稳定性。软件方面结合LABVIEW和MATLAB的各自优点 设计了电阻抗成像软件，并验证了一些算法。使用NI的虚拟仪器，使得本系统有着较强的扩展性，为提升 电阻抗成像系统 的性能打下基础。 关键词：虚拟仪器；电阻抗成像；LABVIEW ；MATLAB 中图分类号：TP23 文献标志码 ：A EIT basedon virtualinstrument WANGWen1ong，MAFu．chang，ZHANGJian—guo，MA Jun (TaiyuanUniversityofTechnology，InstituteofControllingandMeasuringTechnoloyg，Taiyuan030024，China) Abstract：Designofaelectricalimpedancetomographysyslem basedonvirtualinstrument，theauthorfirstlyintroduced thevirtualinstrumentintotheelectricalimpedanceimagingfr0m theperspectiveofhardwareandsoftware．Thesystem useDAQ 0fNItosimplifythehardwarestructureandimprovethestability．Softwareofsystem combinestheadvantages of LABVIEW andMATLAB，andverifiessomealgorithms．UsingNIvirtualinstrument，thesyslem hasstrongexpansion anddogoodbasisforenhancingtheperformanceofelectricalimpedanceimagingsystem Keywords：virtualinstrument；electricalimpedancetomography；LABVIEW ；MATLAB O 引言 于DSP和FPGA或者CPLD的协调工作来采集数据 随着科学技术的迅速发展，两相流动体系 (气 并处理数据 ，把处理后的数据送到Pc机进行图像 液，气固，液固，液液等)在国民经济和人类生活中的 显示。而本文作者则结合虚拟仪器和 MATLAB的 地位 日益重要，在很多情况下，两相流动的检测技术 优点，设计了基于虚拟仪器 的数字化电阻抗成像 己成为两相流研究中的一个制约性因素，而过程层析 系统。 成像技术作为一种新的两相流检测技术…l2J，得到 1 硬件系统设计 了国内外研究人员的 日益重视。作为一种过程层析 1．1 系统组成 成像技术，电阻抗成像技术 (EIT)在二十世纪8O年 该系统结构由激励源、驱动测量通道、信号处理、 代末被移植于工业领域。由于它是一种可视化、非侵 LABVIEW数据处理和图像重建构成，如图l所示。 入、低成本、无辐射的在线检测技术，因而受到工业中 的两相 ／多相流检测和医学检测人员的重视 』。 1986年，NationalInstruments(美国国家仪器有限 公司)首先提出 “虚拟仪器”(VirtualInstrumentation) 的概念，逐步改变了全世