ECT系统中高速通讯模块的硬件接口设计

本文针对现有ECT系统的通讯瓶颈,提出了基于USB2.0技术的高速通讯模块的设计方案.文中简要地说明了Cypress的CY7C68013芯片的功能特点,具体给出了CY7C68013工作于slave FIFO模式下和DSP的硬件接口图,并详细分析了部分接口管脚,最后指出了几点PCB设计要求.     

多功能ECT/CT复合成像系统

随着多种医学影像技术的不断发展,需要直观、准确地综合各种影像技术所提供的信息,于是图像融合技术成了本世纪医学影像学的主题之一。多功能ECT/CT复合成像系统将单光子发射计算机断层显像(SPECT)、分子符合检测(MCD)和CT融于同一套设备,一机多能,同时解决了功能和解剖图像融合、匹配和对位等难题,在临床实践中必将有广泛的应用前景。     

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。     

交流ECT测量系统在实际中的应用

基于交流充放电系的电容层析成像测量系统敏度高，可检测到0.01pF的电容值，误差仅为0．0002pF,测量范围宽0．01至2pF，与直流电容层析像系统相比稳定性好，采集速度快，可达150幅／s，实验测量结果与直流系统相比有明显改进。     

ECT系统交流激励微小电容参数的测定

对ECT系统交流激励微小电容参数进行理论分析和实验研究.理论分析表明:减小Cf可以提高灵敏度,并得出注入柴油量与电容增量的关系;分别取Cf为2 pF和1 pF进行实验研究,理论值、实验值分别为3.77 V/pF、3.68 V/pF和7.54 V/pF、7.46 V/pF,且线性相关性为0.999 6和0.999 8,分辨力为0.194 fF,稳定性为2.59×10-5 pF/h.     

油气润滑系统的ECT系统的设计

论文根据油气润滑系统小管径管道检测的特点,提出了一种带有电容补偿的电容层析成像系统,分析了该电路工作原理,并对系统中的关键组成模块的电路进行了仿真,给出了补偿电容的测量时的算法流程,最后基于三个重要的系统评价指标对设计的ECT系统进行评价,结果表明:该ECT系统具有检测时间短、抗杂质性电容能力强、稳定性和动态响应性能好等特点。     

提高ECT系统成像质量和速度的方法

在电容层析成像(ECT)技术的应用中,图像重建的质量和速度是电容传感器,并通过一种改进的正则化算法和利用DSP系统来实现快速高质的图像重建.     

油气润滑ECT系统传感器设计

运用SolidWorks软件和COMSOL软件建立三维ECT管道模型,通过分析与比较传感器在空/满场状态下的电容值得到了三个结构参数(电极的张角、极板的长度、管道与屏蔽层的间隔)的优化范围,并定义了传感器电容响应率指标、对传感器性能进行了定量分析。在此基础上,基于正交实验的方法,以传感器性能综合评价函数OPT为目标,运用COMSOL软件和Design-Expert软件对上述三个结构参数进行了优化。研究结果表明:①当传感器结构参数为最佳参数组合时,函数OPT值为7.2087,与实际仿真获得的OPT值之间的相对误差为3.36%;②设计的传感器具有较均匀的灵敏度分布和较高的成像质量。     

基于ECT的传感器系统的优化设计

针对传统ECT电容传感器相邻极板间存在耦合电容,因干扰电容引起电容测量时噪声值的问题,提出了一种带差分电极的新型传感器系统,差分电极添加到测量电极与屏蔽罩之间,差分电极与测量电极通过同一圆心排列,测量电极之间不需加隔离电极,通过对差分电极激励消除测量电极之间的耦合电容。最后通过LBP、Landweber、Tikhonov算法对各个模型进行图像重建,并对重建图像进行误差分析。实验结果表明通过对重建图像进行误差分析和图像相关技术的计算,传感器经过添加差分电极可以使图像误差减小至0.24,图像相关系数提升到0.84,很大幅度改善了成像效果。     

基于DSP和智能功率模块的交流伺服系统硬件设计

随着微处理器技术、电力电子技术、电机制造技术和现代控制理论的发展,交流伺服系统的应用越来越广。以TMS320F2812为核心设计控制电路,以FSBB20CH60为核心设计功率驱动电路,完成了包括电流采样及故障保护在内的交流伺服系统硬件部分的设计,具备了设计合理、结构紧凑和控制精确等优点。     

基于DSP嵌入式系统电磁兼容的硬件设计

电子技术的迅速发展．对工控现场环境智能仪表的功能设计与电磁兼容(EMC)提出了更高的要求、基于CAN总线．本文提出一种基于DSP(数字信号处理器)的全隔离设计方案．进入到DSP的信号全部经过隔离,应用现场取得的不错的效果。     

基于单片机的温度检测系统硬件设计

阐述基于单片机温度检测系统的硬件组成及相关接口电路设计。系统采用温度传感器DS18B20进行数据采集,以AT89C52单片机做控制器来实现温度监测、显示、报警。该系统具有通用性较强、并且自动判断温度是否超标、用LCD显示界面友好、精度高。具备可自动报警、速度快、精度高、测温范围-55-+125℃,在-10-+85℃时精度为±0.5℃的特点。     

交流电机变频调速硬件控制电路设计

系统功率变换环节采用AC/DC整流电路和IGBT逆变电路,三相交流电压经二极管整流模块整流,大电容滤波后送到IGBT智能功率模块(IPM),IPM送出的交流给异步电动机调速。控制电路主要由89C51及其一些外围设备构成。它主要用来接受外来信号(如转速、过电流、过电压、欠电压给定等,发出控制命令,显示、报警、控制等)以及产生SPWM波形。     

油气润滑ECT系统的软场效应与成像精度分析

运用COMSOL和MATLAB对油气润滑系统水平管道环状流和中心流流型的ECT系统做了联合仿真,求解分析了软场效应,以及软场效应对图像成像精度的影响。结果表明:检测电极在远离介质突变层时,灵敏度场的值变化相对较小;检测电极在靠近介质突变层时,灵敏度场的值变化相对较大,且灵敏度场值在管道激励边缘远大于中心处。两相中心流的成像相对误差大于层流及环状流型,为提高成像精度需考虑软场效应。     

基于TMS320LF2407A的交流传动控制系统硬件设计

文中介绍了一种以TMS320LF2407A DSP为控制核心的交流传动控制系统硬件设计、给出了详细的系统硬件框图和部分硬件电路．在该硬件系统上可以实现滑差控制．空间矢量控制．直接转矩控制等多种交流传动控制策略。实际应用表明该系统简单、可靠。     

基于双DSP的图像处理系统硬件设计

介绍以两片TI公司生产的数字信号处理器TMS320C6203B为核心,用可编程逻辑阵列CPLD进行逻辑控制,采用现场可编程门阵列FPGA进行图像预处理,MCBSP同步串口用于两片DSP之间的通讯,实现了双DSP图像处理系统的硬件设计.该系统通过双DSP同时工作来实现对图像的实时采集、处理.     

基于U曲线法的油气润滑ECT系统图像重建病态优化

采用U曲线法确定油气润滑ECT系统图像重建中的正则化参数,分析正则化处理后灵敏度矩阵的病态性;通过LBP算法和Tikhonov正则化算法分别对油气润滑ECT系统管道截面进行第一次图像重建;对第一次重建图像的灰度分布矩阵进行门限滤波阈值的优化,并对管道截面进行二次图像重建。结果表明:相较于L曲线法,U曲线法选取的正则化参数在削弱灵敏度矩阵病态程度方面的作用显著;第一次图像重建中,图像重建质量有较大改善;门限滤波阈值优化后的二次图像重建中,图像重建质量进一步提高。研究表明U曲线法确定的正则化参数和门限滤波阈值优化有助于提高油气润滑ECT系统的图像重建质量。     

基于改进正则法的ECT图像重建算法

电容层析成像图像重建是一个典型的病态问题,其解是不稳定的。为获得良好的重建效果,需要采用既保证解的稳定性且又能提高重建图像质量的算法。本文提出了一种新的图像重建算法。在分析标准Tikhonov正则法的基础上,针对ECT逆问题的病态性进行改进,并推导出两步图像重建算法：第一步利用标准Tikhonov正则法的计算值获得权矩阵的估计;第二步采用本文所推导的改进Tikhonov正则法获得最终的重建图像。数值实验表明,该算法所获得的图像重建质量得到了明显的提高,且该算法无需迭代,保证了算法实时性。     

信号处理虚拟仪器系统硬件设计

动态分析仪是检验机电设备运行时噪声振动的有力工具 ,也为机电设备的改进设计、避免共振提供了条件。随着动态分析仪应用的普及 ,迫切需要研制价廉、便携及功能强大的现场分析仪。信号处理虚拟仪器系统满足了这一要求。介绍了研制的随机振动信号处理虚拟仪器系统。详细阐述了该系统的硬件设计及其特点。为了对信号频率段进行细分 ,以提高频率分辨率 ,采用集成开关电容滤波器制作抗混滤波器。尤其对采用 8阶低通椭圆开关电容滤波器制作抗混滤波器中遇到的“共振”现象作出了理论分析 ,并通过实验得到证实 ,且予以解决。该系统具有低价位、高性能、便携等特点     

基于Internet的电力电子实验系统的硬件设计

给出了浙江大学网络实验室中基于Internet的电力电子实验系统的硬件设计和实现方法.介绍了网络实验室的整体构架和原理.同时对电力电子实验系统的各功能模块给予了详细的说明,并详细介绍了设计原理和器件性能.对交流调压电路,功率场效应管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)电路进行了深入地研究,详细分析了信号采集和信号处理以及数字滤波的软、硬件功能模块.同时与传统实验进行了比较,充分展现出了网络实验室的优点.