[发明专利]一种电阻抗成像电极物理模型装置

权利要求书

1.一种电阻抗成像电极物理模型装置，其特征在于：由激励电流源（1），钛合金电极物理模型（2），信号采集处理单元（3），FPGA处理器（4）以及PC机（5）组成；

所述激励电流源（1）生成频率可以控制，幅值大小可以调节的正弦电流信号，并向钛合金电极物理模型（2）注入激励电流，所述钛合金电极物理模型（2）通过FPGA处理器（4）控制驱动，并进行敏感电压信号测量，所获得的敏感电压信号输入至信号采集处理单元（3）进行合理放大、滤波、解调以及AD模数转换处理，并将AD模数转换后得到的电压数据通过串口通信发送至PC机（5）上。

2.根据权利要求1所述的电阻抗成像电极物理模型装置，其特征在于：所述钛合金电极物理模型（2）由驱动电机、容器、钛合金电极对、连接支架及底座构成；所述容器为呈圆柱状的开口槽，所述驱动电机为两组并通过FPGA处理器控制，分别放置于容器的顶部及底部，二者通过设置于容器一侧的连接支架固定连接，顶部驱动电机的输出轴连接有顶部钛合金电极对，底部驱动电机的输出端连接有底部钛合金电极对，且两组钛合金电极对结构一致，对称分布；所述容器的底部还安装有用于固定整个电机物理模型的底座。

3.根据权利要求2所述的电阻抗成像电极物理模型装置，其特征在于：钛合金电极对包括连接杆及其两端的电极片，所述连接杆的中心位置垂直连接有驱动电机的输出轴，且连接杆的长度小于容器的内径，使电极片沿所述容器内部边缘转动。

4.根据权利要求3所述的电阻抗成像电极物理模型装置，其特征在于：所述顶部驱动电机通过FPGA处理器控制驱动顶部钛合金电极对进行旋转，控制电极片的角度方位，以测量所述钛合金电极物理模型顶部边缘处任意位置上的敏感电压信号；

所述底部驱动电机通过FPGA处理器控制驱动底部钛合金电极对进行旋转，通过旋转方式控制电极片的角度方位，使得在电极物理模型底部边缘处任意位置上都可以进行激励电流信号的注入。

5.根据权利要求2所述的电阻抗成像电极物理模型装置，其特征在于：所述连接支架包括与所述容器中心轴呈平行设置的支撑杆，所述支撑杆的两端分别垂直安装有上、下连接件，且上、下连接件分别与顶部驱动电机及底部驱动电机的输入端相连接；所述支撑杆近容器外壁的一侧设有滑槽，所述滑槽内配套安装有滑轨，所述上连接件可沿滑轨内上下移动以带动顶部驱动电机完成高度调节。

6.根据权利要求5所述的电阻抗成像电极物理模型装置，其特征在于：所述连接支架上排布有用于传输激励电流信号至底部电极片及将采集到的敏感电压信号输出至信号处理单元（3）的信号线。

7.根据权利要求3所述的电阻抗成像电极物理模型装置，其特征在于：所述容器的底部内表面铺设有防止实验对象干扰底部驱动电机旋转的绝缘隔层，所述绝缘隔层的直径小于连接杆的长度。

8.根据权利要求1所述的电阻抗成像电极物理模型装置，其特征在于：所述PC机（5）利用图像重构算法生成能够反应被测对象内部阻抗分布情况的图像，所述图像重构算法包括但不限于正则化高斯-牛顿算法、敏感矩阵算法。