抗混叠滤波器对ECT系统性能的影响

摘要

电容层析成像技术作为一种新型无损检测技术,因其具有无辐射、不会造成损伤、反应速度快等优点,广泛应用于油气输送、硫化床等工业领域,其数据采集速度和精度是评价性能的主要指标;影响电容层析成像系统数据采集速率的一个重要因素就是抗混叠滤波器的时间延迟;滤波器的截止频率和谐振系数是设计的两个主要参数,而另一个重要的参数,即动态响应的瞬时过程也需要考虑;因此,讨论了抗混叠滤波器的设计;通过理论分析、仿真和实验研究了滤波器的阶跃响应,分别讨论了谐振因子、元件参数和LPF阶数对时延的影响,设计了ECT数据采集平台测试了四阶抗混叠滤波器;实验结果表明:改进后的滤波器响应时间为25μs,与仿真结果基本一致;12电极电容层析成像系统图像采集速率可提升至1000帧/s,也取得了较好的成像结果。