Modul řízení a sběru dat pro systémy elektrické impedanční tomografie

Abstract

Tato diplomová práce je zaměřena na jednotku multiplexeru a hlavní řídicí jednotku pro elek- trickou impedanční tomografii ve spolupráci s výzkumným týmem VUT. Pro tento tomograf byly týmem vyvinuty aktivní sondy, napájecí zdroj a zdroj proudu. Tento projekt řeší přímou di- gitální syntézu přizpůsobenou pro generování sinusových i obdelníkových signálů, což umožňuje měření v širokém frekvenčním rozsahu při jednom měření. Hlavním cílem systému je bezpro- blémová integrace s knihovnou EIDORS v prostředí MATLAB. Řídicí jednotka je zodpovědná za digitalizaci diferenciálně měřených napětí ze sond a měření proudu ze zdroje proudu. Modu- lární konstrukce klade velké nároky na propojovací sběrnici, která zajišťuje kompatibilitu mezi komponentami vytvořenými různými členy týmu. Práce se také zabývá praktickou realizací a implementací navrhovaných postupů.

This thesis focuses on the multiplexer unit and the main control unit for electrical impedance tomography designed in collaboration with the BUT research team. The active probes, power supply, and current source were developed by the team for this tomograph. This project imple- ments direct digital synthesis adapted for generating both sinusoidal and rectangular signals, enabling measurements across a wide frequency range in a single measurement. The main objective of the system is seamless integration with the EIDORS library in a MATLAB en- vironment. The control unit is responsible for digitizing the differentially measured voltages from the probes and measuring the current from the current source. The modular design imposes significant requirements on the interconnection bus to ensure compatibility between components created by different team members. The paper also examines the practical im- plementation of the proposed procedures and presents the results of performance testing.