Analogově-digitální modul pro elektrickou impedanční tomografii

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá elektrickou impedanční tomografií a jejími problémy. Prvním problémem je měření napětí v širokém rozsahu od milivoltů po desítky voltů. Druhým problémem je měření fáze impedance pomocí mikroprocesoru bez lidské pomoci. Také bylo třeba vyřešit problém s návrhem elektrod a s přenosem malého napětí na velké vzdálenosti mezi měřeným objektem a navrženým zařízením pro zpracování signálů. Ke zpracování signálů a komunikaci byl zvolen mikroprocesor ARM doplněný o zesilovač, který má nastavitelné zesílení a také lineární optočlen pro ochranu mikroprocesoru. Pro zajištění přenosu měřeného napětí na velké vzdálenosti bez ztráty dat je navržena aktivní sonda. Data jsou přenášena prostřednictvím proudové smyčky.The presented bachelor thesis examines electrical impedance tomography and related issues. The primary challenge is measuring voltage over a wide range from millivolts to tens of volts. The second problem is measuring the imaginary part of impedance with a microprocessor without human help. Furthermore, the difficulty with circuit design of electrodes and transmitting such a small voltage over long distances between the measurement phantom and the microprocessor. For this purpose, it was necessary to choose an ARM microprocessor in combination with an programmable gain amplifier and a linear optocoupler for protecting the microprocessor. An active probe has been designed to ensure the measured voltage transition over long distances without data loss; the data is transmitted via a current loop.