摘要：在仿真研究的基础上对ECT传感器的 4个重要参数即极板张角θ ,绝缘管道材料的相对介电常数εpw,绝缘管道壁厚度R2 -R1,以及屏蔽罩与电容极板间的间距R3 -R2 ,进行了具有交互作用的正交试验 ,用方差分析法得出了这 4个参数及它们的交互作用在迭代和多元线性回归两种成像算法下对成像质量的影响 ,最后给出了试验得到的传感器结构的优化参数·实验表明在此传感器优化方法的基础上得到的重建图像质量有明显的提高·

摘要：针对传统的ECT传感器占空比固定不可调节,不能改变测量极板与管道中心的距离,被测物体在管道内位置和大小变化不能选择合适的占空比,而不能得到效果更佳的重建图像。提出了一种占空比可调的新型传感器系统,占空比可从101调节到61,为了解决这种传感器系统无法加入径向基板引起相邻极板间耦合电容的干扰,设计了一种在测量极板与屏蔽罩之间加差分电极的系统,差分电极与测量电极同步调节。实验结果表明,管道内被测物体所在位置、大小不同时,选择的占空比也会不同,这种传感器系统可快速调节合适的占空比,得到最佳的成像效果,图像误差减小至0.25,相关系数提升至0.80。

摘要：电容层析成像技术(Electrical Capacitance Tomography,ECT)以其结构简单、响应速度快、非侵入、无辐射等优点成为检测科学领域里的研究热点之一。介绍了一种基于DSP控制的8极板电容层析成像系统,描述了它的硬件检测电路组成、工作原理并给出了图像重建算法和DSP软件设计流程。将该系统应用于土壤水分分布的测量中,构建了一土壤水分测试实验平台,完成了4种不同土壤湿度分布下的成像信息测试。实验结果表明,管道截面土壤湿度分布不同时,成像图像能够给出其可视化分布形态。

摘要：针对国内航空发动机滑油在线监测技术落后的现状,对小尺度电容层析成像(ECT)传感器设计进行了研究。利用有限元分析软件Comsol和Matlab,对ECT传感器阵列电极的几何参数进行了优化,并通过静态和动态试验验证ECT应用于滑油在线监测的可行性。实验结果表明,该方法能够有效分辨物场中的不同介质,实时反映滑油介电常数的变化,利用小尺度ECT传感器可为在线滑油监测提供一种新型检测手段。

摘要：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。

摘要：为克服现有航空发动机尾气监测系统性能欠稳定和成本较高的问题,设计了基于电容层析成像(ECT)技术的航空发动机气路状态实时监测系统,实现了集传感器设计、数据采集及图像处理功能的一体化。系统主要包含多电极电容传感器模块、数据采集系统模块和计算机成像模块三大模块。概述了各个模块的设计思路,并详细论述了核心模块即采集系统模块的设计方法与控制流程。仿真实验表明:该系统具有性能稳定、非侵入性和实时性好等特点。

摘要：马铃薯土壤栽培物场电学特性对马铃薯生长状态的检测研究具有重要意义。文章基于电容层析成像技术理论模型,通过COMSOL建立马铃薯土壤栽培环境仿真模型,利用多物理场计算方法求解AC/DC物理场模块静电场稳态电场分布,以灵敏度分布为优化目标,优化设计阵列电极结构。研究表明,电极覆盖率为80%的四电极阵列结构在相邻激励方式下电场分布相对较优。