[发明专利]基于单端电流源电阻抗断层成像的激励及测量方法

权利要求书

1.一种基于单端电流源电阻抗断层成像的激励与测量方法，其特征是：控制单元(18)通过控制信号线(19)对矩阵开关模块(5)、仪表放大器单刀双掷开关A(10)和B(11)，电流源单刀双掷开关A(12)和B(13)发送控制信号，可实现将电极阵列(2)中的任意两个电极连接到电流注入端A(8)和B(9)，分别接到压控电流源(15)与参考地(16)。在被测场域(1)注入交流激励电流后，除激励电极之外的任意两电极对可分别连接至仪表放大器(14)的正向输入端(6)与反向输入端(7)，测得此电极对的电压差，并由相敏解调器(17)获得此交流信号的幅值与相位信息，并发送到控制单元(18)。

2.根据权利要求1所述基于单端电流源电阻抗断层成像的激励与测量方法，其特征是：所述矩阵开关模块是由模拟电子开关芯片或继电器阵列构成，可实现四端子与任意电极之间的分别导通。

3.利用权利要求1所述基于单端电流源电阻抗断层成像的激励与测量方法，消除漏电流对单端电流源激励的影响，达到推挽激励模式的性能；该方法包括有以下步骤：

步骤1)，控制单元(18)将控制信号通过控制信号线(19)发送到矩阵开关模块(5)，使EIT/ERT系统中的任意两个电极连接至电流注入端A(8)与B(9)，通过控制电流源单刀双掷开关A(12)和B(13)向被测场域(1)注入电流大小为I_t的正向激励，同时，控制矩阵开关模块(5)将任意非激励电极对连接至仪表放大器(14)的正向输入端(6)与反向输入端(7)，通过控制仪表放大器单刀双掷开关A(10)和B(11)，使用仪表放大器(14)和相敏解调器(17)得到此交流信号u'(i,j)的幅值与相位信息，并发送到控制单元(18)，根据接地电极流出电流大小I′_t，获得正向激励下漏电流大小∑I′_k。

步骤2)，改变电流源单刀双掷开关A(12)和B(13)的控制效果，向被测场域注入大小相等的反向激励电流，根据接地电极流出电流大小I″_t，获得反向激励下漏电流大小∑I″_k，得到参数α(m,n)＝∑I′_k/∑I″_k。

步骤3)，向被测场域注入大小为α(m,n)I_t的反向激励电流，改变仪表放大器单刀双掷开关A(10)和B(11)的控制效果，由仪表放大器(14)和相敏解调器(17)将交流信号u″(i,j)的幅值与相位信息发送到控制单元(18)，根据公式获得修正后的测量值。