[發(fā)明專利]一種便攜式電容層析成像測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910143619.0
• 申請(qǐng)日: 2019-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN109900751B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫世杰;胡蝶;徐立軍;曹章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/22
• 分類號(hào): G01N27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種便攜式電容層析成像測(cè)量裝置，其特征在于主要包括五個(gè)部分：電源模塊(1)、時(shí)鐘與控制模塊(2)、信號(hào)發(fā)生模塊(3)、電容測(cè)量模塊(4)和數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊(5)；電路的各個(gè)模塊統(tǒng)一連接到標(biāo)準(zhǔn)總線接口，通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線進(jìn)行供電和通訊；每個(gè)模塊包括對(duì)應(yīng)的模擬電路和數(shù)字邏輯電路；電源模塊(1)由鋰電池和電源管理電路組成；時(shí)鐘與控制模塊(2)由晶振電路、控制時(shí)鐘和開關(guān)電路組成；信號(hào)發(fā)生模塊(3)由查找表寄存器和數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路組成；電容測(cè)量模塊(4)由電流-電壓轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字解調(diào)器組成；數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊(5)由片上存儲(chǔ)電路和通用串行總線通訊電路組成；

時(shí)鐘與控制模塊(2)中的晶振信號(hào)經(jīng)過濾波電路輸入到復(fù)雜可編程邏輯器件，分頻后作為各個(gè)模塊的控制時(shí)鐘，開關(guān)電路在控制時(shí)鐘的觸發(fā)下周期性地切換信號(hào)發(fā)生模塊接通的激勵(lì)電極和電容測(cè)量模塊接通的測(cè)量電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式電容層析成像測(cè)量裝置，其特征在于：電源模塊(1)中的鋰電池作為所有模塊的電源，經(jīng)過電源管理電路穩(wěn)壓、分壓之后通過標(biāo)準(zhǔn)總線向各個(gè)模塊供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式電容層析成像測(cè)量裝置，其特征在于：信號(hào)發(fā)生模塊(3)在控制時(shí)鐘的觸發(fā)下按照時(shí)序?qū)⒉檎冶砑拇嫫髦械臄?shù)字正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬正弦信號(hào)，通過開關(guān)電路連接到電容陣列的各個(gè)電極。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式電容層析成像測(cè)量裝置，其特征在于：電容測(cè)量模塊(4)通過開關(guān)電路連接到電容陣列的各個(gè)電極，將激勵(lì)信號(hào)接通待測(cè)電容產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，數(shù)字解調(diào)器通過周期性的電壓信號(hào)解算被測(cè)電容值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式電容層析成像測(cè)量裝置，其特征在于：在復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)芯片上實(shí)現(xiàn)數(shù)字解調(diào)器，利用整形解調(diào)方法計(jì)算被測(cè)正弦信號(hào)的幅值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式電容層析成像測(cè)量裝置，其特征在于：數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊(5)中的片上存儲(chǔ)電路在控制時(shí)鐘的觸發(fā)下實(shí)時(shí)存儲(chǔ)電容測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量完畢后通過通用串行總線通訊電路將片上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)。