[发明专利]一种基于PXI总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统及其成像方法

权利要求书

1.一种基于PXI总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统，其特征在于：包括激励源模块、采集卡模块、控制器模块，三个模块均通过PXI总线连接，激励源模块通过传感器电极连接人体胸腔，采集卡模块包括信号调理电路和采集卡、数字IO板卡，控制器模块连接人机交互模块。

2.根据权利要求1所述的基于PXI总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统，其特征在于：激励源模块包括激励源、激励源调理电路及切换开关，激励源采用NIPXI-5404信号源板卡，能够产生10K—100MHz的正弦信号，根据控制器的指令产生相应频率、相位和幅值的正弦电压，通过调理电路的低通滤波电路滤除高频杂散谱线，再通过调理电路的压控电流源电路把正弦电压转化为正弦电流作为激励源传送到切换开关即多路复用器板卡的公共端，通过传感器电极注入到人体胸腔，正弦电流小于5mA，激励频率为10KHz—10MHz之间进行扫频；压控电流源电路采用Howland电流源，低通滤波电路采用的巴特沃斯二阶低通滤波器。

3.根据权利要求2所述的基于PXI总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统，其特征在于：所述切换开关采用两块NIPXI-2501多路复用器开关板卡，一块开关板卡公共端与激励源连接，另一块开关板卡公共端与地连接，该开关板卡具有24个通道，并带有硬件触发器，默认为相邻激励同步测量，通过依次选择相邻电极设定为激励源位置和接地位置，将激励施加到传感器电极阵列上，在被测对象内部建立敏感场分布，传感器电极是由48个独立的心电电极按三层等间距粘贴在人体胸部外围。

4.根据权利要求1或2所述的基于PXI总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统，其特征在于：所述激励源模块的传感器电极把采集到的电压信号利用采集卡模块的信号调理模块先进行初步放大，再经过可编程增益放大器放大到采集卡即示波器采集适配器所要求的电压范围内，信号调理模块包括预放大和可编程增益放大器，可编程增益放大器由数字IO板卡NI6509控制。

5.根据权利要求4所述的基于PXI总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统，其特征在于：所述示波器采集适配器采用两块NI5752，配合48路相同且独立的差分放大器和可编程增益放大器电路，以50MS/s的采集频率进行同步数据采集，采集到的模拟电压信号经过模数转换，把数字信号传送到FlexRIOFPGA模块进行解调，得到测量电压信号的实部和虚部信息。