基于并行數據采集的電阻層析成像系統(tǒng)設計.pdf

1、工業(yè)生產中廣泛存在著兩相/多相流。隨著社會進步和工業(yè)發(fā)展，急需了解兩相/多相流的特征參數，以便獲得兩相/多相流內介質的分布信息。電阻層析成像技術是一種新興的檢測技術，用于檢測兩相/多相流的分布信息。論文在深入研究ERT數據采集系統(tǒng)的基礎上，提出了一種改進的信號放大模式的數據采集系統(tǒng)。論文中主要的研究工作如下：
　　1.提出了一種改進的信號放大模式。在信號調理電路中設計了多通道程控增益放大電路。該設計相對于傳統(tǒng)的固定增益電路或帶有幾

2、個增益值的PGA芯片電路來說，具有256級可調增益值，可將ERT微弱的測量信號準確放大到ADC芯片的最佳轉換電平處。在一定程度上可提高系統(tǒng)的數據采集精度。
　　2.采用復雜可編程邏輯器件CPLD控制兩片ADC芯片進行多通道數據的采集轉換和傳輸。相對于傳統(tǒng)的數據采集系統(tǒng)，采用可編程邏輯器件控制 ADC，在控制速度上具有一定的優(yōu)勢。此外，CPLD將采集結果實時發(fā)送給ARM微控器，減輕了ARM微控器的處理負擔。
　　3.采用32位

3、高性能低功耗的LPC2366芯片實現各模塊功能，一定程度上可提高系統(tǒng)處理速率。數據傳輸中，采用LPC2366芯片自帶的USB2.0口將采集的數據實時傳輸給上位機。由于LPC2366芯片自帶USB設備控制器，相比獨立的USB設備控制器，具有穩(wěn)定性好、設計簡潔的特點，可降低系統(tǒng)成本。
　　實驗結果表明，采用多通道程控放大模式設計的ERT并行數據采集系統(tǒng)可提高系統(tǒng)的數據采集精度；設計的系統(tǒng)理論上可實現最大1250幀/s的實時采集速率。設