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MIT低频相位检测单元设计及检测

【西药学毕业论文】【摘要】目的:在脑磁感应成像系统中实现低频高精度相位检测功能. 方法 :设计了一个频率为200kHz的相位检测单元,包括可变增益放大器、窄带带通滤波器,并使用了射频锁定放大器SR844.结果:该检测单元的放大倍数为17.7~61.1dB,相位分辨率为0.02°.对脑神经细胞模型进行了相位检测实验.结论:实验结果证明设计的相位检测单元能检测出正常神经细胞模型产生的相位差,为进一步的脑水肿检测打下了良好的基础.
【关键词】非接触脑磁感应成像相位检测神经细胞模型锁定放大器
0引言
脑磁感应断层成像技术(magneticinductiontomography,MIT)依据的是涡流检测原理:当激励磁场穿过检测目标时,在目标中会产生感应磁场使原激励磁场发生变化,采用一个线圈检测该变化的磁场,得到一组检测线圈电压与 参考 电压的相位差值,进而获得与目标电导率有关的信息,用成像算法对电导率分布进行成像.而已知上述相位差与目标电导率成线性关系[1-2],所以在MIT系统中建立高精度的相位检测单元对实现脑水肿等病变的检测具有重要的意义. 目前 在MIT检测系统中主要存在以下 问题 :(1)被测信号弱,较易受外界干扰;(2)相位差检测精度低;(3)选用的检测对象多为电导率较大的金属体、盐溶液、琼脂块.本 研究 针对一般相位差检测电路精度不高的弱点,设计并实现了以射频锁定放大器SR844(简称SR844)为核心的相位检测单元,并采用单通道测量模式对培养的大鼠神经细胞模型进行检测实验.
1材料和方法
1.1材料本研究使用的激励单元由GPS频率基准源FLUKE910,Tektronix公司的信号源AFG3022,前置放大器AD825,APEX公司的功率放大器PA19以及螺线管激励线圈组成.而相位差检测单元则由螺线管检测线圈、放大器AD604,带通滤波器MAX275及美国斯坦福大学研究的射频锁定放大器SR844组成.检测实验中的被测物为培养SD大鼠神经细胞获得的正常神经细胞模型.
1.2方法相位差检测单元框(图1),
 
 
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