結(jié)構(gòu)測試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

IMC SPARTAN。

1.教學(xué)。 2100433B

該系統(tǒng)使用了1臺獨(dú)立的基站，以及多達(dá)16臺4通道的

無線“節(jié)點(diǎn)”，這些“節(jié)點(diǎn)”放置在結(jié)構(gòu)上靠近傳感器的地方。該系統(tǒng)支持包括LVDT、荷重計(jì)、弦式電位計(jì)、加速度計(jì)、和箔式應(yīng)變計(jì)。采用無線通訊的方式，系統(tǒng)軟件界面友好，簡單易用，用于控制無線結(jié)構(gòu)測試系統(tǒng)，另外還能監(jiān)測信號強(qiáng)度和電能的消耗。

電阻抗掃描成像系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括激勵源，檢測電極，以及信號測量模塊三大部分。EIS檢測技術(shù)通常基于電壓激勵電流檢測的模式實(shí)現(xiàn)，通過對目標(biāo)體施加一定的交流電壓，然后采集流過檢測電極陣列上的電流信號并進(jìn)行后續(xù)處理分析，其數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，主要包括檢測電極陣列、激勵源及激勵電極、信號檢測處理模塊、中心控制單元等主要部件。

圖3 EIS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

電阻抗掃描成像技術(shù)1、EIS檢測電極陣列

EIS檢測電極陣列在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)信號傳感的功能，是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。當(dāng)EIS采用電壓激勵—電流檢測的模式工作時，通過檢測電極單元獲取檢測區(qū)域的檢測電流。檢測電極陣列由多個小尺寸電極單元等間隔均勻排列組成，電極單元的數(shù)目通常根據(jù)檢測目標(biāo)和檢測模式確定。例如，用于乳腺EIS檢測的TSCAN2000，其檢測電極陣列分兩種類型分別是8×8個電極單元和16×16個電極單元。第四軍醫(yī)大學(xué)乳腺EIS研究小組設(shè)計(jì)了8×8、11×11兩種規(guī)格的檢測電極陣列。韓國Kyung Hee大學(xué)的實(shí)現(xiàn)的乳腺EIS檢測系統(tǒng)，采用類似乳腺鉬靶的夾板式檢測模式，其檢測電極陣列由60×60個電極單元組成。

圖4：EIS 檢測電極陣列

電阻抗掃描成像技術(shù)2、EIS激勵源及激勵電極

激勵源輸出激勵電壓信號，通過激勵電極施加于被測目標(biāo)體。在系統(tǒng)的控制下激勵源輸出通常為可變頻率和可調(diào)幅度的安全電壓信號，以實(shí)現(xiàn)多頻電阻抗信號的檢測，根據(jù)EIS檢測目標(biāo)和檢測方式的不同，激勵電極的設(shè)計(jì)也有不同。常規(guī)乳腺EIS檢測激勵電極設(shè)計(jì)為病人手握的金屬棒，激勵源施加的激勵信號傳遞到金屬棒后，經(jīng)手臂肌肉傳遞到胸大肌，此時將檢測電極陣列置于乳房表面，則會在檢測電極與胸大肌之間形成檢測電場。采用夾板式乳腺EIS檢測時，激勵電極設(shè)計(jì)為平面電極板，乳房位于激勵電極板和檢測電極陣列之間。

電阻抗掃描成像技術(shù)3、EIS信號檢測處理模塊

EIS信號檢測處理單元實(shí)現(xiàn)對檢測電極單元上提取的電流信號的檢測和預(yù)處理，主要包括電流—電壓轉(zhuǎn)換、多路信號切換、信號可變增益調(diào)節(jié)、信號濾波、等，其目的是確保穩(wěn)定高質(zhì)量的檢測信號傳遞到數(shù)據(jù)采集單元。為提高采集速度，對于多路檢測信號一般設(shè)計(jì)為多路并行采集工作方式。

電阻抗掃描成像技術(shù)4、中心控制單元

中心控制單元主要完成對激勵輸出信號頻率及幅度的控制、對多路開關(guān)的切換控制、對AD采集通道切換控制、以及響應(yīng)上位機(jī)的命令的作用，中心控制單元協(xié)同上位機(jī)和采集系統(tǒng)之間有序的工作。