一种EIT的数据采集驱动板的制作方法.docx

### EIT 数据采集驱动板制作方法详解 #### 技术领域 本文介绍了一种应用于电阻抗成像（Electrical Impedance Tomography, EIT）技术领域的数据采集驱动板的制作方法。该技术特别适用于提高EIT数据采集系统的通用性和灵活性。 #### 背景技术 EIT作为一种新兴的医学断层成像技术，与传统的CT、MRI相比具有诸多优势，如无辐射、体积小、成本低、成像速度快等。这些特点使得EIT在人体心肺功能实时监测及疾病诊断方面展现出广泛的应用前景。然而，现有的EIT数据采集系统大多采用模块化设计，其中除了主控板之外的功能模块主要由外围模拟电路组成。这种设计方式导致了不同EIT数据采集系统之间功能模块的兼容性较差，即当更换主控板时，通常也需要一并更换其他功能模块，这限制了系统的通用性。 #### 技术实现要素 为了改善现有EIT数据采集系统的通用性问题，本文提出了一种新的EIT数据采集驱动板设计方案。该驱动板主要包括以下几个核心组成部分： 1. **基板**：作为整个驱动板的基础结构，其上设置了多个输入输出接口，用于连接外部设备。 2. **供电模块**：负责将单一直流电压转换为正负直流电压，为驱动板上的其他组件提供稳定的电源支持。 3. **压控电流源模块**：将交流电压转换为交流激励电流，并将其供应给电极选通模块。 4. **电极选通模块**：根据主控板发送的选通信号，选择合适的电极对作为激励电极对和测量电极对，并进行相应的操作。 #### 详细设计 - **基板**的设计包含了多个接口： - 第一输入接口：用于接收主控板发出的选通信号。 - 其次输入接口：用于接收交流电压。 - 第三输入接口：用于接收单一直流电压。 - 输出接口：用于将测量电极对之间的电压信号输出到主控板。 - 电极通道接口：用于连接被测场域中的电极。 - **供电模块**由以下部分组成： - **单电源转双电源模块**：将单一直流电压转换为正负直流电压。 - **线性稳压电源模块**：进一步稳定正负直流电压，减少纹波，提高信噪比。 - **压控电流源模块**的核心元件为运算放大器及其配套电路，负责将交流电压转换为交流激励电流。 - **电极选通模块**由四片多路复用芯片组成，根据选通信号选择合适的电极对进行激励和测量。 #### 可选配置 - **其次输入接口**可以与主控板的模拟输出端口或信号发生器相连，提供交流电压。 - **正负直流电压**的信噪比需高于预设阈值，确保电源质量。 - **单电源转双电源模块**包含开关部分、正电压转换部分和负电压转换部分，其中正负电压转换部分各含一个电压转换芯片及其配套电路。 - **线性稳压电源模块**由正电压稳压部分和负电压稳压部分组成，各自包含稳压芯片及其配套电路。 - **电极选通模块**中，两片多路复用芯片负责选择激励电极对，另两片负责选择测量电极对。 #### 结论 通过对EIT数据采集驱动板的创新设计，不仅提高了EIT数据采集系统的通用性，还增强了系统的灵活性和适应性。这一改进对于推动EIT技术的发展和应用具有重要意义。未来，随着更多针对不同应用场景的优化设计出现，EIT技术有望在医疗领域发挥更大的作用。