基于dsp的电阻层析成像系统研究

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1、东北大学硕士学位论文基于DSP的电阻层析成像系统研究姓名：陈宇申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：王玉涛20070301基于DSP的电阻层析成像系统研究摘要电阻层析成像(ERT)技术是过程层析成像技术中的一个分支，是电阻抗层析成像(ElectricalImpedanceTomography简称EIT)技术的一种简化形式，具有非侵入、无辐射、在线测量等优点。在地质勘探、工业过程与环境监测等方面有许多成功应用。在实际工业环境下，两相／多相流体具有较高的流动速度，而目前的电阻层析成像系统对两相／多相被测对象，很难满足工业上的速度要求。因此，本课题从系统

2、实时性入手，着重ERT系统设计，主要研究工作和结果如下：(1)简要概括过程层析成像的原理和该技术的发展情况，以及现有技术的特点比较，概括实现系统(特别是硬件系统中)的技术难点。(2)介绍ERT系统的硬件设计方案，并设计一套基于DSP的ERT硬件系统平台。该系统为模块化设计思想，主要包括信号发生模块、电极阵列及逻辑选通模块、数据采集模块、DSP数据处理模块、逻辑时序模块、电源模块及USB通信模块。系统设计工作于100kHz激励信号下。(3)DSP系统程序的开发包括DDS信号发生、电极传感器阵列、数据采集、数据处理、USB通信、EDMA数据搬运以及设置乒乓缓冲区实现采

3、集、通信并行操作等模块，USB2．0固件程序开发以及主机端程序。(4)阐述系统采集数据分析以及调试中问题。对采集的数据进行分析，验证系统的稳定性和精度，并对调试出现的问题进行了阐述。(5)对整个系统开发进行总结，对改进系统提出了建议。关键词：电阻层析成像；DSP：USB．II．ResearchonElectronicResistanceTomograghySystemBasedOnDSPAbstractEleeU-iealresistancetomography(ERT)is011eoftheembranchmcntsofProgressTomography．It

4、isakindofsimplifiedformofElecUicalimpedancetomography(EIT)．ERThasadvantagesofbeingnon-intrusive，non-radiateandon-linevisualmollitormg．Two／mull-phaseflowhasahigh删inpracticalinduswialcircumstance．ItisdifficultforexistiugERTsystemtomeasilletwo／multi-phaseflowwhichhasSOhighspeedinindustry

5、．Muchpracticalworkneedtobedonetosolvethisproblem．Themaincorltfibudonsandworkareasfollows：(1)Smnmafizethetheoryofprocesstomography(PT)andthetechnology’sdevelopment,thenprovidethecomparisonofitstrait．Andsulnuptocarryoutofthesystem’Sdioiculty,especiallythehardwaresystenl．(2)Introducedevi

6、seschemeofERTsystem'shardwarg，maddeviseahardwaresystemflatroofbasedOllDSEThesystemhastheideaofmodedevise9includesignalproducingmode，eleclrodearrayandlogicIransitmode,datacoUecfionmode，DSPdataprocessingmode，logictimeordermode,electricalSOkWCeandsystemlines．(3)DSPprogram'sdevelopinghasD

7、DSsignalproducing，electrodeSensorarmy,datacollection,damproccssiug,USBcommunicating,EDMAdatamovingandscthngabuffertoachievecollectionandcommunicationop∞lJngattheSoa'netimemode，USB2．0fllmwareprogramdevelopingandPCportprogram．(4)Systemdatacollection’Sanalysisanddebugproblems．Amdy趣collec

8、tiono