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改进型MIT系统软件鉴相单元设计与实验
目的:为了提高脑磁感应成像(MIT)系统中相位差检测精度,在课题组原有研究基础上改进并实现了MIT软件鉴相单元.方法:软件部分采用LabVIEW2009,相位差检测选用FFT鉴相算法；硬件部分选用NI PXI 5122采集卡对数据进行100 Mbit/s的实时采样,选用考虑电磁安全性的增益放大模块实现对微弱小信号的功率放大.结果:构建了一套采样精度更高、增益放大可调、基于FFT算法的软件鉴相单元.结论:在模拟脑出血实验中进行相位差检测,随着出血量的增加相位差相应增大,呈线性关系;鉴相精度在原课题组0.01°基础上提高到0.001°;鉴相效果优于SR844锁相放大器,能够更好地反映MIT系统中组织电导率的变化.
关键词： 脑磁感应成像 LabVIEW2009 FFT 相位检测 -
新型功率可调MIT激励源设计及其磁场分析
目的:设计输出功率可调的MIT激励源和3种类型的激励线圈,以提高MIT相位检测的精度.方法:通过选取PA19放大器芯片,设计200 kHz工作频率下可调输出的功率放大电路;通过计算.设计制作了螺线管线圈和2种聚焦线圈;终测试比较各激励线圈的磁场分布,并在不同激励线圈的磁场下对圆柱形铁块进行相位测试.结果:激励源输出峰值电流大于1A,圆形螺旋聚焦线圈的磁场由线圈轴线向两边衰减斜率大,约为0.06T/em,且在该激励线圈磁场中,对铁块的相位检测结果大.结论:该激励源输出功率可调范围大,采用圆形螺旋聚焦线圈磁场聚焦效果佳、相位检测效果好.
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利用Lamb波进行微量体液密度传感的方案
血液、体液密度是生物医学工程领域中的一个重要物理参数.介绍了一种利用叉指换能器直接激发兰姆波的新型延迟线型微量液体密度传感器的方案.这种基于Lamb波的传感器结构在制作时不需要其它导层.为提高传感器的灵敏度,在提高机电耦合系数的同时,采用遗传算法,优化了传感器切向和归一化厚度.利用YZ-LiNbO3压电基片制成相应结构的传感器验证了本传感方案.
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绝缘性容器壁对磁感应断层成像相位检测的影响研究
研究绝缘性容器对磁感应断层成像相位检测的影响关系.使用绝缘性的有机玻璃制作容器,其内充入饱和CaSO4溶液,将其置入充入饱和CaSO4溶液的圆柱形水槽式物理模型之中,分别测量置入容器前后的磁感应相位差.选择两种尺寸的有机玻璃容器,分别进行上述实验过程.使用实心有机玻璃棒逐步浸入饱和CaSO4溶液之中,每下降1 cm测量一次磁感应相位差,绘制相位差随浸入深度的变化曲线.两种有机玻璃容器壁的体积与磁感应相位差的比例相近,相位差随浸入深度的变化曲线近似呈线性关系.绝缘性的有机玻璃容器对磁感应相位的测量值有影响,减小容器壁的体积可减轻这种影响.
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基于LabView和Matlab混合编程的脑MIT数字鉴相方法的实现
目的:为实现用于脑磁感应成像系统中的数字鉴相方法,寻求一种高精度的相位检测手段.方法:本研究采用LabView对数据采集卡编程,控制激励信号的产生和检测信号的采集;采用Matlab进行快速傅立叶变换法(FFT)法,相关法和经典法的编程,用于实现数字鉴相.结果:得到了步进0.1°条件下的数字鉴相结果,构建了一整套包含信号产生、采集和处理的鉴相系统,终,实现了FFT法和相关法0.1°的相位差分辨率.结论:数字鉴相方法能够应用于脑磁感应断层成像技术(MIT)检测系统中,对高精度的系统测量提供了理论依据.
