CN113572342A - 一种eit的数据采集驱动板 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种EIT的数据采集驱动板,具体包括:基板、供电模块、压控电流源模块和电极选通模块。工作时,该EIT的数据采集驱动板根据接收到的来自主控板的选通信号,通过选定的激励电极对将交流激励电流施加于被测场域,同时采集选定的测量电极对之间的电压信号输出至主控板,从而实现对被测场域的激励和对被测场域的阻抗信息的获取。另外,由于基板上设置有第一输入接口、第二输入接口、第三输入接口、输出接口和电极通道接口,所以该EIT的数据采集驱动板可以与多种类型的主控板相连,从而使得数据采集系统的通用性提高,进而使得前期开发和后期升级的成本减少;并且,还使得该EIT的数据采集驱动板与主控板之间的安装更加方便。
Description
技术领域
本发明涉及数据采集技术领域,特别是涉及一种EIT的数据采集驱动板。
背景技术
EIT(Electrical Impedance Tomography,电阻抗成像)是一种新型医学断层成像技术,也是医学成像技术的一个新方向。相对于CT、MRI等传统医学成像技术而言,EIT具有无辐射、体积小、成本低、成像速度快等优点,因此在人体心肺和脑功能实时监测以及疾病诊断方面具有广泛的应用前景。
目前,EIT的数据采集系统大多采用模块化设计,其中,除主控板以外的其他功能模块主要由外围模拟电路组成。在不同的EIT的数据采集系统中,虽然,除主控板以外的其他功能模块所实现的功能相同,但是,构成各个功能模块的外围模拟电路与主控板需配套设计和使用。
从而,当初期安装EIT的数据采集系统中的主控板时,除主控板以外的其他功能模块也需要配套设计,或者,当后期更换EIT的数据采集系统中的主控板时,除主控板以外的其他功能模块也需要一同更换,因此,EIT的数据采集系统的通用性较差。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种EIT的数据采集驱动板,以提高EIT的数据采集系统的通用性。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本申请提供一种EIT的数据采集驱动板,包括:基板、供电模块、压控电流源模块和电极选通模块;其中:
在所述基板上设置有第一输入接口、第二输入接口、第三输入接口、输出接口和电极通道接口;
所述供电模块的输入端通过所述基板与所述第三输入接口的内侧相连,所述第三输入接口的外侧接收单直流电压,所述供电模块用于将所述单直流电压转换为正负直流电压,并为所述电极选通模块和所述压控电流源模块供电;
所述压控电流源模块的输入端通过所述基板与所述第二输入接口的内侧相连,所述第二输入接口的外侧接收交流电压,所述压控电流源模块用于将所述交流电压转换为交流激励电流,并提供给所述电极选通模块;
所述电极选通模块的第一输入端通过所述基板与所述第一输入接口的内侧相连,所述第一输入接口的外侧接收来自主控板的选通信号;所述电极选通模块的输出端通过所述基板与所述输出接口的内侧相连;所述电极选通模块的电极端通过所述基板与所述电极通道接口的内侧相连,所述电极通道接口的外侧与被测场域中的电极相连;
所述电极选通模块用于根据所述选通信号,在所述电极中选择不同的两对电极分别作为激励电极对和测量电极对,通过所述激励电极对,将所述交流激励电流施加于所述被测场域,同时采集所述测量电极对之间的电压信号并输出至所述主控板。
可选的,所述第二输入接口的外侧与所述主控板的模拟输出端口或者信号发生器的相应端口相连。
可选的,所述正负直流电压的信噪比高于预设阈值。
可选的,所述供电模块,包括:单电源转双电源模块和线性稳压电源模块;其中:
所述单电源转双电源模块的输入端与所述供电模块的输入端相连,所述单电源转双电源模块的输出端与所述线性稳压电源模块的输入端相连,所述线性稳压电源模块的输出端与所述供电模块的输出端相连;
所述单电源转双电源模块用于将所述单直流电压转换成所述正负直流电压,所述线性稳压电源模块用于去除所述正负直流电压中的纹波。
可选的,所述单电源转双电源模块,包括:开关部分、正电压转换部分和负电压转换部分;
所述正电压转换部分的输入端和所述负电压转换部分的输入端均相连,连接点与所述开关部分的一端相连,所述开关部分的另一端作为所述单电源转双电源模块的输入端;
所述正电压转换部分的输出端和所述负电压转换部分的输出端分别作为所述单电源转双电源模块的输出端的两个子输出端;
所述正电压转换部分包括电压转换芯片和正电压转换配套电路;
所述负电压转换部分包括电压转换芯片和负电压转换配套电路。
可选的,所述线性稳压电源模块包括正电压稳压部分和负电压稳压部分;其中:
所述正电压稳压部分的输入端与所述正电压转换部分的输出端相连,所述负电压稳压部分的输入端与所述负电压转换部分的输出端相连;
所述正电压稳压部分包括正稳压芯片及其配套电路;
所述负电压稳压部分包括负稳压芯片及其配套电路。
可选的,所述电极选通模块,包括:四片多路复用芯片;其中:
两片所述多路复用芯片用于根据所述选通信号,在所述电极中选择一对电极作为所述激励电极对,并通过所述激励电极将所述交流激励电流施加于所述被测场域;
另外两片所述多路复用芯片用于根据所述选通信号,在所述电极中选择另一对电极作为所述测量电极对,并采集所述测量电极之间的电压信号。
可选的,所述压控电流源模块,包括:两片运算放大器和配套连接电路;其中:
两片所述运算放大器电路的电源端正负极分别接收所述正负直流电压,两片所述运算放大器通过所述配套连接电路,设置于所述压控电流源模块的输入端的正极与输出端的正极之间;
所述压控电流源模块的输入端的负极和输出端的负极均接地。
由上述技术方案可知,本发明提供了一种EIT的数据采集驱动板,具体包括:基板、供电模块、压控电流源模块和电极选通模块。工作时,供电模块将单直流电压转换为正负直流电压并为电极选通模块和压控电流源模块供电,使两者可以正常工作;压控电流源模块在自身正常工作后将交流电压转换为交流激励电流并提供给电极选通模块;电极选通模块在自身正常工作后,根据接收到的来自主控板的选通信号,在被测场域中的电极中,选择不同的两对电极分别作为激励电极对和测量电极对,之后,通过激励电极对将交流激励电流施加于被测场域,同时将采集到的测量电极对之间的电压信号输出至主控板,从而实现对被测场域的激励和对被测场域的阻抗信息的获取。另外,由于基板上设置有第一输入接口、第二输入接口、第三输入接口、输出接口和电极通道接口,所以该EIT的数据采集驱动板可以与多种类型的主控板相连,从而使得数据采集系统的通用性提高,进而使得前期开发和后期升级的成本减少;并且,还使得该EIT的数据采集驱动板与主控板之间的安装更加方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1和图2为本申请提供的EIT的数据采集驱动板的两种结构示意图;
图3为本申请提供的单电源转双电源模块22的一种结构示意图;
图4a为本申请提供的线性稳压电源模块21的正稳压部分211的结构示意图;
图4b为本申请提供的线性稳压电源模块21的负稳压部分212的结构示意图;
图5为本申请提供的压控电流源模块30的一种结构示意图;
图6a为本申请提供的电极选通模块40的一种结构示意图;
图6b为本申请提供的第一输入接口01的一种结构示意图;
图6c为本申请提供的输出接口04的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为提高EIT的数据采集系统的通用性,本申请实施例提供一种EIT的数据采集驱动板,其具体结构如图1所示,包括:基板10、供电模块20、压控电流源模块30和电极选通模块40。
在该数据采集驱动板中,基板10上设置有第一输入接口01、第二输入接口02、第三输入接口03、输出接口04和电极通道接口05;具体而言,第一输入接口01的外侧与EIT的数据采集系统中的主控板的数字输出端口相连,接收选通信号Tp;第二输入接口02的外侧接收交流电压Vin;第三输入接口03的外侧接收单直流电压V;输出接口04的外侧与主控板的模拟输入端相连;电极通道接口05的外侧与被测场域中的电极相连。
可选的,第二输入接口02的外侧接收的交流电压Vin可以由主控板提供,即第二输入接口02的外侧与主控板的模拟输出端口相连;第二输入接口02的外侧接收的交流电压Vin也可以由信号发生器的相应端口相连,即第二输入接口02的外侧与信号发生器的相应端口相连;在实际应用中,包括但不限定于上述两种实现方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
需要说明的是,被测场域中的电极个数由该EIT的数据采集驱动板中的电极选通模块所决定,可以为16个,也可以为8个,在实际应用中,包括但不限于上述实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
比如,如图6a所示,在该EIT的数据采集驱动板中,电极选通模块40所选用的芯片为ADG1606芯片,ADG1606芯片设有四个引脚,用来区分任一地址选通信号所代表的不同地址,而四个引脚的电位组合最多为16种,所以此时被测场域中的电极个数为16个。
在该数据采集驱动板中,供电模块20的输入端通过基板10与第三输入接口03的内侧相连,供电模块20的输出端通过基板10分别与压控电流源模块30的电源端和电极选通模块40的电源端相连;在自身工作时,供电模块20将接收到的单直流电压V转换为正负直流电压VS,并提供给压控电流源模块30和电极选通模块40,使两者可以正常工作。
在本申请的一种具体实施方式中,供电模块20输出的正负直流电压VS的信噪比高于预设阈值,比如,高于50dB,如此可以使压控电流源模块30和电极选通模块40的性能得到更好发挥。
其中,预设阈值是根据压控电流源模块30和电极选通模块40工作时的需求预设设定的,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在该数据采集驱动板中,压控电流源模块30的输入端通过基板10与第二输入接口02的内侧相连,压控电流源模块30输出端通过基板10与电极选通模块40的第二输入端相连;在自身工作时,压控电流源模块30将交流电压Vin转换为交流激励电流I,并提供给电极选通模块40。
可选的,交流电压Vin可以为正弦电压,此时交流激励电流I为正弦激励电流;交流电压Vin还可以为余弦电压,此时交流激励电流I为余弦激励电流;此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在该数据采集驱动板中,电极选通模块40的第一输入端通过基板10与第一输入接口01的内侧相连;电极选通模块40的输出端通过基板10与输出接口04的内侧相连;电极选通模块40的电极端通过基板10与电极通道接口05的内侧相连;在自身工作时,电极选通模块40根据选通信号Tp在被测场域中的电极中,选择不同的两对电极分别作为激励电极对和测量电极对,并且,通过激励电极对将交流激励电流I施加于被测场域,同时采集测量电极对之间的电压信号Tc并将采集到的电压信号Tc输出至主控板。
由上述可知,该数据采集驱动板可以通过激励电极对将交流激励电流I施加于被测场域,同时将采集到的测量电极对之间的电压信号Tc输出至主控板,因此该数据采集驱动板实现了对被测场域的激励和对被测场域的阻抗信息的获取。
另外,由于基板10上设置有第一输入接口01、第二输入接口02、第三输入接口03、输出接口04和电极通道接口05,所以该EIT的数据采集驱动板可以与多种类型的主控板相连,即可以搭配多种类型的主控板使用,从而使得数据采集系统的通用性提高,进而也使得前期开发和后期升级的成本减少;并且,设置各接口后,还使得该EIT的数据采集驱动板的安装和使用更加方便。
需要说明的是,在实际应用时,电极选通模块40会不断接收主控板发送的选通信号Tp,每接收一个选通信号Tp,电极选通模块40就会执行一次上述过程,从而获得大量被测场域的阻抗信息;基于大量被测场域的阻抗信息,通过图像重建,即可得到被测场域中的电导率分布图像。当被测场域为生物体表面时,根据生物体内部的不同组织在不同的生理、病理状态下具有不同的电导率,即可利用电导率分布图像,对生物体内部的病灶进行筛查。
需要注意的是,本申请提供的EIT的数据采集驱动板可以与多种类型的主控板搭配使用,不过,主控板的数字输出端口的引脚个数要满足最低要求;其中,主控板的数字输出端口包括引脚的最低个数由该EIT的数据采集驱动板中的电极选通模块所决定;比如,如图6a所示,在EIT的数据采集驱动板中,电极选通模块40包括四片ADG1606芯片,而每片ADG1606芯片设有四个引脚,通过四个引脚的电位组合可以区分任一地址选通信号所代表的不同地址,从而此时,主控板的数字输出端口需要至少包括16个引脚。
本申请另一实施方式提供供电模块20的一种实施方式,其结构如图2所示,具体包括:线性稳压电源模块21和单电源转双电源模块22。
在供电模块20的此实施方式中,单电源转双电源模块22的输入端与供电模块20的输入端相连,单电源转双电源模块22的输出端与性稳压电源模块21的输入端相连,线性稳压电源模块21的输出端与供电模块20的输出端相连。
工作时,单电源转双电源模块22将单直流电压V转换成正负直流电压VS,线性稳压电源模块21去除正负直流电压VS中的纹波,以使正负直流电压VS的信噪比高于预设比例。
需要说明的是,通常情况下,压控电流源模块30和电极选通模块40的工作电压的电压值为±12V,因此,第三输入接口03的外侧接收的单直流电压V的电压值为20~24V。
上述仅为供电模块20的两种实施方式,在实际应用中,包括但不限定于上述实施方式,此处不做具体限定,均在本申请的保护范围内,可视具体情况而定。
本实施例还提供单电源转双电源模块22的一种具体实施方式,其结构参考图3,具体包括:开关部分223、正电压转换部分221和负电压转换部分222。
在单电源转双电源模块22的此实施方式中,正电压转换部分221的输入端和负电压转换部分222的输入端均相连,连接点与开关部分223的一端相连,开关部分223的另一端作为单电源转双电源模块22的输入端;正电压转换部分221的输出端和负电压转换部分222的输出端分别作为单电源转双电源模块22的输出端的两个子输出端。
在开关部分223导通后,正电压转换部分221将单直流电压V转换为正负直流电压中的正直流电压+VS,负电压转换部分222将单直流电压V转换为正负直流电压中的负直流电压-VS。
可选的,开关部分223可以是单刀单掷开关,也可以是单刀双掷开关,在实际应用中,包括但不限于上述两种实施方式,此处不做具体限定,可视具体具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
具体而言,正电压转换部分221采用电压转换芯片和正电压转换配套电路的组合,比如,如图3所示,TPS5430芯片和正电压转换配套电路,其中,正电压转换配套电路的电路结构可参见图3,此处不再赘述;负电压转换部分222采用电压转换芯片和负电压转换配套电路的组合,比如,如图3所示,TPS5430芯片和负电压转换配套电路,其中,负电压转换配套电路的电路结构可参见图3,此处不再赘述。
需要说明的是,通过调整第一电位器RP1接入正电压转换部分221的阻值,可以调整正电压转换部分221输出的正直流电压+VS的电压值;通过调整第二电位器RP2接入负电压转换部分222的阻值,可以调整负电压转换部分222输出的负直流电压-VS的电压值。
上述仅为单电源转双电源模块22的一种具体实施方式,在实际应用中,包括但不限于上述实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
本申请实施例提供线性稳压电源模块21的一种具体实施方式,其结构可参考图4a和图4b,具体包括:正电压稳压部分(如图4a所示)和负电压稳压部分(如图4b所示)。
在线性稳压电源模块21的此实施方式中,正电压稳压部分的输入端与正电压转换部分221的输出端相连,负电压稳压部分的输入端与负电压转换部分222的输出端相连;正电压稳压部分对正负直流电压VS中的正直流电压+VS中的纹波进行去除,负电压稳压部分对正负直流电压中的负直流电压-VS中的纹波进行去除。
具体而言,正电压稳压部分采用正稳压芯片及其配套电路,比如,如图4a所示,采用LT1763芯片及其配套电路,其中,LT1763芯片的配套电路的电路结构可参见图4a,此处不再赘述;负电压稳压部分采用负稳压芯片及其配套电路,比如,如图4b所示,采用LT1946芯片及其配套电路,其中,LT1946芯片的配套电路的电路结构可参见图4b,此处不再赘述。
上述仅为线性稳压电源模块21的一种具体实施方式,在实际应用中,包括但不限于上述实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
本申请另一实施例提供压控电流源模块30的一种具体实施方式,其结构参考图5,具体包括:两片运算放大器31和配套连接电路。
在压控电流源模块30的此实施方式中,两片运算放大器31的电源端接收正负直流电压VS,两片运算放大器31通过配套连接电路,设置于压控电流源模块30的输入端32的正极与输出端33的正极之间;压控电流源模块30的输入端32的负极和输出端33的负极均接地。
工作中,两片运算放大器31配合配套连接电路通过压控电流源模块30的输入端32接收交流电压Vin,并将交流电压Vin转换为激励电流I,之后通过压控电流源模块30的输出端33输出,因此,压控电流源模块30的输出端33的正极也可作为交流激励电流正极I+,压控电流源模块30的输出端33的负极也可作为交流激励电流负极I-。
需要说明的是,在实际应用中,压控电流源模块30的输入端32的负极直接接地,而交流激励电流负极I-通过一0Ω电阻接地。
如图5所示,运算放大器31选用OP27GS芯片,则运算放大器31的电源端正极接收正直流电压+VS、电源端负极接收负直流电压-VS,其中,配套连接电路的电路结构可参见图5,此处不再赘述。
在本申请的另一具体实施方式中,压控电流源模块30的输入端32,即第二输入接口02,设置为RF-SMA射频接口,压控电流源模块30的输入端32正极和输入端32负极分别通过基板10与RF-SMA射频接口的内端相连;在实际应用中,包括但不限于此实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在本申请的另一具体实施方式中,如图5所示,压控电流源模块30的输出端设置为RF-SMA射频接口,压控电流源模块30的输出端的两个子输出端分别与RF-SMA射频接口的内端相连;在实际应用中,包括但不限于上述实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
需要说明的是,当配套连接电路中的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值相等且均为100kΩ时,输出的交流激励电流I与交流电压Vin的关系为:I=Vin/r5;其中,r5为配套连接电路中的第五电阻R5的阻值;比如,若第五电阻R5的阻值r5=500Ω,则当Vin=500mV时,I=1mA。
上述仅为压控电流源模块30的一种具体实施方式,在实际应用中,包括但不限于上述实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
本实施例提供电极选通模块40的一种具体实施方式,其结构可参考图6a和图6b,具体包括:四片多路复用芯片。
在电极选通模块40的此实施方式中,四片多路复用芯片的电源端均接收正负直流电压VS中的正直流电压+VS;工作时,第一多路复用芯片和第二多路复用芯片根据选通信号Tp,在被测场域的电极中选择一对电极作为激励电极对,并通过激励电极将交流激励电流I施加于被测场域;第三多路复用芯片和第四多路复用芯片用于根据选通信号Tp,在被测场域的电极中选择另一对电极作为测量电极对,并采集测量电极之间的电压信号Tc。
如图6a所示,四片多路复用芯片均采用ADG1606芯片;四片ADG1606芯片的VDD引脚与电极选通模块40的电源端相连,接收正直流电压+VS;四片ADG1606芯片的VSS引脚和GND引脚均接地,四片ADG1606芯片的A0-A3引脚共同接收选通信号Tp。
在本申请的另一具体实施方式中,如图6b所示,第一输入接口01包括四个选通地址信号接口,分别为第一选通地址信号接口Jp1-第四选通地址信号接口Jp4;如图1中的第一片ADG1606芯片41的A0-A3引脚通过基板10(图中未示出)与第一选通地址信号接口Jp1的内侧相连,第二片ADG1606芯片42的A0-A3引脚通过基板10与第二选通地址信号接口Jp2的内侧相连,第三片ADG1606芯片43的A0-A3引脚通过基板10与第三选通地址信号接口Jp3的内侧相连,第四片ADG1606芯片44的A0-A3引脚通过基板10与第四选通地址信号接口Jp4的内侧相连;第一选通地址信号接口Jp1-第四选通地址信号接口Jp4的外侧共同接收选通信号Tp;在实际应用中,包括但不限于此实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
如图6a所示,第一片ADG1606芯片41和第二片ADG1606芯片42的D引脚分别与正交流激励电流电极I+和负交流激励电流电极I-相连;第三片ADG1606芯片43和第四片ADG1606芯片44的D引脚分别输出测量电极对中正电极的电位V+和负电极的电位V-,即电压信号Tc等于测量电极对中正电极的电位V+与负电极的电位V-之差。
在本申请的另一具体实施方式中,如图6c所示,输出接口04被设置为RF-SMA射频接口,第三片ADG1606芯片43和第四片ADG1606芯片44的D引脚分别通过基板10与RF-SMA射频接口的内端相连;在实际应用中,包括但不限于此实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
如图6a所示,电极通道接口05包括四个电极通道子接口;第一片ADG1606芯片41和第二片ADG1606芯片42的S1-S8引脚通过基板10上的第一总线11与第一电极通道子接口J1的内侧相连,第一片ADG1606芯片41和第二片ADG1606芯片42的S9-S16引脚通过基板10上的第二总线12与第二电极通道子接口J2的内侧相连;第三片ADG1606芯片43和第四片ADG1606芯片44的S1-S8引脚通过基板10上的第一总线11与第三电极通道子接口J3的内侧相连,第三片ADG1606芯片43和第四片ADG1606芯片44的S9-S16引脚通过基板10上的第二总线12与第四电极通道子接口J4的内侧相连;第一电极通道子接口J1、第三电极通道子接口J3的外侧均与被测场域中的C1-C8八个电极相连,第二电极通道子接口J2、第四电极通道子接口J4的外侧均与被测场域中的C9-C16八个电极相连。
上述仅为电极通道接口的一种实施方式,在实际应用中,包括但不限于此实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种EIT的数据采集驱动板,其特征在于,包括:基板、供电模块、压控电流源模块和电极选通模块;其中:
在所述基板上设置有第一输入接口、第二输入接口、第三输入接口、输出接口和电极通道接口;
所述供电模块的输入端通过所述基板与所述第三输入接口的内侧相连,所述第三输入接口的外侧接收单直流电压,所述供电模块用于将所述单直流电压转换为正负直流电压,并为所述电极选通模块和所述压控电流源模块供电;
所述压控电流源模块的输入端通过所述基板与所述第二输入接口的内侧相连,所述第二输入接口的外侧接收交流电压,所述压控电流源模块用于将所述交流电压转换为交流激励电流,并提供给所述电极选通模块;
所述电极选通模块的第一输入端通过所述基板与所述第一输入接口的内侧相连,所述第一输入接口的外侧接收来自主控板的选通信号;所述电极选通模块的输出端通过所述基板与所述输出接口的内侧相连;所述电极选通模块的电极端通过所述基板与所述电极通道接口的内侧相连,所述电极通道接口的外侧与被测场域中的电极相连;
所述电极选通模块用于根据所述选通信号,在所述电极中选择不同的两对电极分别作为激励电极对和测量电极对,通过所述激励电极对,将所述交流激励电流施加于所述被测场域,同时采集所述测量电极对之间的电压信号并输出至所述主控板。
2.根据权利要求1所述的EIT的数据采集驱动板,其特征在于,所述第二输入接口的外侧与所述主控板的模拟输出端口或者信号发生器的相应端口相连。
3.根据权利要求1所述的EIT的数据采集驱动板,其特征在于,所述正负直流电压的信噪比高于预设阈值。
4.根据权利要求3所述的EIT的数据采集驱动板,其特征在于,所述供电模块,包括:单电源转双电源模块和线性稳压电源模块;其中:
所述单电源转双电源模块的输入端与所述供电模块的输入端相连,所述单电源转双电源模块的输出端与所述线性稳压电源模块的输入端相连,所述线性稳压电源模块的输出端与所述供电模块的输出端相连;
所述单电源转双电源模块用于将所述单直流电压转换成所述正负直流电压,所述线性稳压电源模块用于去除所述正负直流电压中的纹波。
5.根据权利要求4所述的EIT的数据采集驱动板,其特征在于,所述单电源转双电源模块,包括:开关部分、正电压转换部分和负电压转换部分;
所述正电压转换部分的输入端和所述负电压转换部分的输入端均相连,连接点与所述开关部分的一端相连,所述开关部分的另一端作为所述单电源转双电源模块的输入端;
所述正电压转换部分的输出端和所述负电压转换部分的输出端分别作为所述单电源转双电源模块的输出端的两个子输出端;
所述正电压转换部分包括电压转换芯片和正电压转换配套电路;
所述负电压转换部分包括电压转换芯片和负电压转换配套电路。
6.根据权利要求5所述的EIT的数据采集驱动板,其特征在于,所述线性稳压电源模块包括正电压稳压部分和负电压稳压部分;其中:
所述正电压稳压部分的输入端与所述正电压转换部分的输出端相连,所述负电压稳压部分的输入端与所述负电压转换部分的输出端相连;
所述正电压稳压部分包括正稳压芯片及其配套电路;
所述负电压稳压部分包括负稳压芯片及其配套电路。
7.根据权利要求1-6任一项所述的EIT的数据采集驱动板,其特征在于,所述电极选通模块,包括:四片多路复用芯片;其中:
两片所述多路复用芯片用于根据所述选通信号,在所述电极中选择一对电极作为所述激励电极对,并通过所述激励电极将所述交流激励电流施加于所述被测场域;
另外两片所述多路复用芯片用于根据所述选通信号,在所述电极中选择另一对电极作为所述测量电极对,并采集所述测量电极之间的电压信号。
8.根据权利要求1-6任一项所述的EIT的数据采集驱动板,其特征在于,所述压控电流源模块,包括:两片运算放大器和配套连接电路;其中:
两片所述运算放大器电路的电源端正负极分别接收所述正负直流电压,两片所述运算放大器通过所述配套连接电路,设置于所述压控电流源模块的输入端的正极与输出端的正极之间;
所述压控电流源模块的输入端的负极和输出端的负极均接地。
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