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    188宝金博页面版: 多激励模式下的电容层析传感器优化设计_杨博韬

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    内容提示： 第 27 卷 第 1 期2022 年 2 月哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报JOUＲNAL OF HAＲBIN UNIVEＲSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGYVol. 27 No. 1Feb. 2022多激励模式下的电容层析传感器优化设计杨博韬， 王莉莉， 陈德运， 陈 峰(哈尔滨理工大学 计算机科学与技术学院，哈尔滨 150080)摘 要:针对电容层析成像(ECT)系统中传感器采集信号微弱，边缘化效应严重，介电常数变化不明显等问题，提出了一种基于多激励模式下的 ECT 传感器优化设计方案，该方案在优化了传感器物理参数的同时采用相邻双电极激励模式进行检测，增加了敏感场强度，在一次测量过程中可以获得更多的电容值，有效增加了传感器...

    文档格式：PDF | 页数：8 | 浏览次数：6 | 上传日期：2022-04-16 04:08:52 | 文档星级：
    第 27 卷 第 1 期2022 年 2 月哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报JOUＲNAL OF HAＲBIN UNIVEＲSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGYVol. 27 No. 1Feb. 2022多激励模式下的电容层析传感器优化设计杨博韬， 王莉莉， 陈德运， 陈 峰(哈尔滨理工大学 计算机科学与技术学院，哈尔滨 150080)摘 要:针对电容层析成像(ECT)系统中传感器采集信号微弱，边缘化效应严重，介电常数变化不明显等问题，提出了一种基于多激励模式下的 ECT 传感器优化设计方案，该方案在优化了传感器物理参数的同时采用相邻双电极激励模式进行检测，增加了敏感场强度，在一次测量过程中可以获得更多的电容值，有效增加了传感器采集信号数量与采集精度。实验结果表明，优化后的 ECT传感器能有效提高激励信号强度，减弱边缘化效应，改善传感器内部灵敏度矩阵，提高采集信号精度，图像重建质量明显提高。关键词:电容层析成像;传感器优化设计;多激励模式;图像重建DOI:10． 15938/j． jhust． 2022． 01． 007中图分类号:TP216 文献标志码:A文章编号:1007－2683(2022)01－0047－08Optimal Design of Electrical Capacitance TomographySensor Based on Multiple Excitation ModesYANG Bo-tao， WANG Li-li， CHEN De-yun， CHEN Feng(School of Compnter Seience and Technology，Harbin University of Science and Technology，Harbin 150080，China)Abstract:Aiming at the problems of weak sensor acquisition signal，serious marginal effect，and insignificantchange in dielectric constant in the electrical capacitance tomography (ECT)system，an optimized design schemeof ECT sensor based on multiple excitation modes is proposed. This scheme optimizes the physical parameters of thesensor and adopts adjacent double the electrode excitation mode is used for detection，which increases the intensityof the sensitive field，can obtain more capacitance values in a measurement process，which effectively increases thenumber of signals collected by the sensor and the acquisition accuracy. The experimental results show that the ECTsensor with multiple excitation modes can effectively increase the excitation signal strength，reduce the marginaleffect，improve the internal sensitivity matrix of the sensor，increase the accuracy of the acquisition signal，andsignificantly improve the image reconstruction quality.Keywords:electrical capacitance tomography; sensor optimization design; multiple excitation modes;image reconstruction收稿日期:2020 －10 －06基金项目:国家自然科学基金(60572153，60972127);黑龙江省188宝金博页面版厅科学技术研究项目(11541040，12511097);黑龙江省青年科学基金(QC2012C059);黑龙江省博士后资助项目(LBH － Z11109).作者简介:杨博韬(1993—)，男，助教，硕士;陈德运(1962—)，男，教授，博士研究生导师 .通信作者:王莉莉(1980—)，女，教授，硕士研究生导师，E-mail:wanglili@ hrbust． edu． cn．网络首发时间：2022-03-10 13:03:01网络首发地址：https://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1404.n.20220309.1425.007.html

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