電磁層析成像敏感場與傳感器的仿真.pdf

1、電磁層析成像(Electromagnetic Tomography,EMT)是近年來發(fā)展起來的一種電學層析成像(Electrical Tomography，ET)技術，它具有非侵入，非接觸，無危害的優(yōu)點，對導電和導磁物質均有敏感性，因此在工業(yè)過程多相流檢測，化工過程，地質勘探和生物醫(yī)學成像領域，都有很大的應用前景。
　　 EMT是基于電磁感應原理，在外加交變電流引起的激勵主磁場的作用下，被測的導電導磁物體產(chǎn)生感應渦流，從而產(chǎn)生新

2、的次級感應磁場，通過檢測被測空間邊界信號可以得到物場電導率和磁導率信息，從而能夠重建被測物質的空間分布圖像。EMT存在的一個難點是反映物場信息的次級感應磁場信號通常遠小于激勵主磁場信號，使得感應磁場信號經(jīng)常會淹沒在激勵主磁場的信號和噪聲中。圍繞這一難題，本論文從EMT的基本理論出發(fā)，對EMT電磁敏感場和傳感器進行了仿真研究。本文的主要工作體現(xiàn)在以下四個方面：
　　 1.根據(jù)EMT的基本原理，分別從物理和數(shù)學角度闡述了EMT的正問

3、題和逆問題。
　　 2.在有限元仿真軟件COMSOL環(huán)境下建立了EMT的基本模型，研究了EMT敏感場的頻率響應，雙模式成像可行性，單個物體位置信息的檢測和EMT對弱導電層的穿透效應。仿真結果為進一步傳感器優(yōu)化奠定了基礎。
　　 3.在敏感場仿真結果基礎上，提出數(shù)值計算式靈敏度和EMT下信載比的概念，并利用這兩個指標對EMT傳感器系統(tǒng)做了優(yōu)化，利用仿真結果得到了封閉式截面檢測傳感器模型下的最優(yōu)值。
　　 4.針對截