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原文传递一种便携式电容层析成像测量装置

专利名称：	一种便携式电容层析成像测量装置
摘要：	本发明涉及一种便携式电容层析成像测量装置，其特征在于主要包括五个部分：电源模块(1)、时钟与控制模块(2)、信号发生模块(3)、电容测量模块(4)和数据采集与传输模块(5)；电路的各个模块统一连接到标准总线接口，通过工业标准总线进行供电和通讯；每个模块包括对应的模拟电路和数字逻辑电路；电源模块(1)由锂电池和电源管理电路组成；时钟与控制模块(2)由晶振电路、控制时钟和开关电路组成；信号发生模块(3)由查找表寄存器和数‑模转换电路组成；电容测量模块(4)由电流‑电压转换电路和数字解调器组成；数据采集与传输模块(5)由片上存储电路和通用串行总线通讯电路组成。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	孙世杰;胡蝶;徐立军;曹章
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910143619.0
公开号：	CN109900751A
分类号：	G01N27/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	100191 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种便携式电容层析成像测量装置，其特征在于主要包括五个部分：电源模块(1)、时钟与控制模块(2)、信号发生模块(3)、电容测量模块(4)和数据采集与传输模块(5)；电路的各个模块统一连接到标准总线接口，通过工业标准总线进行供电和通讯；每个模块包括对应的模拟电路和数字逻辑电路；电源模块(1)由锂电池和电源管理电路组成；时钟与控制模块(2)由晶振电路、控制时钟和开关电路组成；信号发生模块(3)由查找表寄存器和数-模转换电路组成；电容测量模块(4)由电流-电压转换电路和数字解调器组成；数据采集与传输模块(5)由片上存储电路和通用串行总线通讯电路组成。 2.根据权利要求1所述的一种便携式电容层析成像测量装置，其特征在于：电源模块(1)中的锂电池作为所有模块的电源，经过电源管理电路稳压、分压之后通过标准总线向各个模块供电。 3.根据权利要求1所述的一种便携式电容层析成像测量装置，其特征在于：时钟与控制模块(2)中的晶振信号经过滤波电路输入到复杂可编程逻辑器件，分频后作为各个模块的控制时钟，开关电路在控制时钟的触发下周期性地切换信号发生模块接通的激励电极和电容测量模块接通的测量电极。 4.根据权利要求1所述的一种便携式电容层析成像测量装置，其特征在于：信号发生模块(3)在控制时钟的触发下按照时序将查找表寄存器中的数字正弦信号转换为模拟正弦信号，通过开关电路连接到电容阵列的各个电极。 5.根据权利要求1所述的一种便携式电容层析成像测量装置，其特征在于：电容测量模块(4)通过开关电路连接到电容阵列的各个电极，将激励信号接通待测电容产生的电流转换为电压信号，数字解调器通过周期性的电压信号解算被测电容值。 6.根据权利要求1所述的一种便携式电容层析成像测量装置，其特征在于：在复杂可编程逻辑器件(CPLD)芯片上实现数字解调器，利用整形解调方法计算被测正弦信号的幅值。 7.根据权利要求1所述的一种便携式电容层析成像测量装置，其特征在于：数据采集与传输模块(5)中的片上存储电路在控制时钟的触发下实时存储电容测量数据，测量完毕后通过通用串行总线通讯电路将片上存储数据上传到上位机。
所属类别：	发明专利