[发明专利]一种基于二端子阻抗测量模式的四端子电阻抗层析成像方法

权利要求书

1.一种基于二端子阻抗测量模式的四端子电阻抗层析成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，建立电阻抗层析成像（EIT）传感器（11）的有限元分析模型；

步骤二，根据Geselowitz和Lehr提出的灵敏度理论，结合EIT传感器（11）的有限元分析模型，计算所述EIT传感器（11）在相邻、相对或对角线等任意激励模式下的四端子灵敏度矩阵S；

步骤三，利用继电器双T型多通道切换模块（14）选通电极（12）为测量端子一、测量端子二、接地、浮空四个状态之一，在传感器只含均匀导电介质和被测对象（13）进入传感器中这两种情形下，分别通过二端子阻抗测量模块（15）进行二端子阻抗测量，测量频率为10kHz，并通过GPIB-USB接口将数据实时上传至PC机（16）中；

步骤四，一对电极A-B被电流激励，测得另一对电极C-D的感应电压，计算所得的四端子阻抗值记为Z_CD←AB；四对电极A-C,A-D,B-C或者B-D分别被施加电流激励，并测得该对电极之间的感应电压，计算所得的二端子阻抗值记为z_AC，z_AD，z_BC或者z_BD；根据本发明提供的的阻抗测量数据转换公式将所测得的二端子阻抗值矩阵可转换成相邻、相对或对角线等不同激励模式下的四端子阻抗值矩阵；在传感器只含均匀导电介质的情形下的四端子阻抗值矩阵记为Z₀，被测对象（13）进入传感器中的情形下的四端子阻抗值矩阵记为Z，根据ΔZ＝Z-Z₀计算出ΔZ；

步骤五，利用逆问题求解方法求解ΔZ＝SΔσ，得到敏感场内电导率差异分布Δσ；

步骤六，结合EIT传感器（11）的有限元分析模型，利用所得的电导率差异分布进行图像重建，在PC机（16）中显示被测对象（13）的形状、位置等信息。

2.一种基于二端子阻抗测量模式的四端子电阻抗层析成像方法，其特征在于所述方法步骤三中的切换二端子阻抗测量通道的继电器双T型多通道切换模块（14）采用Omron公司出品的微型双刀双掷继电器开关G6K构成双T型开关结构来消除二端子阻抗测量的接触阻抗，具体结构为：继电器（22）的转换触点（222）连接电极（12），继电器（22）的常开触点（221）连接继电器（21）的转换触点（212），继电器（22）的常闭触点（223）连接继电器（23）的转换触点（232）；继电器（21）的常开触点（211）连接二端子阻抗测量模块（15）的测量端子一，继电器（21）的常闭触点（213）连接地；继电器（23）的常开触点（231）连接二端子阻抗测量模块（15）的测量端子二，继电器（23）的常闭触点（233）浮空；所述方法还通过电极镀铂；选择测量频率大于10kHz来消除二端子阻抗测量的接触阻抗。