An improved data acquisition system for contactless conductivity imaging
Dokunmasız elektriksel iletkenlik görüntüleme için iyileştirilmiş veri toplama sistemi
- Tez No: 166874
- Danışmanlar: PROF. DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Tıbbi Görüntüleme, Manyetik İndükleme, Manyetik Ölçüm, Elektriksel Empedans Görüntüleme, Dokunmasız İletkenlik Görüntüleme vıı, Medical Imaging, Magnetic Induction, Magnetic Measurement, Electrical Impedance Imaging, Contactless Conductivity Imaging
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Öz DOKUNMASIZ ELEKTRİKSEL İLETKENLİK GÖRÜNTÜLEME İÇİN İYİLEŞTİRİLMİŞ VERİ TOPLAMA SİSTEMİ Çolak, Üyas Evrim Yüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Nevzat G. Gençer Nisan 2005, 96 sayfa Biyolojik dokuların elektriksel iletkenliklerinin görüntülenmesi amacıyla hazırlanmış veri toplama sistemi 0.15 saniye/mm2 hızında tarama deneyleri gerçekleştirmek amacıyla geliştirilmiştir. Ölçüm sistemi, iletken cisim içerisinde manyetik indükleme yoluyla oluşturulan akımlardan kaynaklanan manyetik alanları eksensel bir farkölçer ile algılamaktadır. Farkölçer, 10000 sarımlı 30 mm çapında iki alıcı sargı ile yine 30 mm çapında ve alıcı sargıların araşma yerleştirilerek alıcı sargılara eşleştirilmiş 200 sarımlı bir verici sargıdan oluşmaktadır. Verici sargıda 200 mA tepe değerine sahip 14.1 kHz'lik bir alam akıtılmaktadır. Faza Duyarlı Yükseltici Cihazı 'na (FDYC) olan ihtiyacı ortadan kaldırmak için Veri Toplama Kartı (VTK) tasarlanmış ve baskı devre şeklinde gerçekleştirilmiştir. Tarama deneylerini bilgisayar aracılığı ile düzenlemek amacıyla MATLAB Tarayıcı 1.0 ile HP VEE Tarayıcı 1.0 kullanıcı arayüz programları hazırlanmıştır. Toplanan verilerin incelenmesi için Veri Gözlemleyici 1.0 programı geliştirilmiştir. VTK kullanılan sistem için performans testleri gerçekleştirilmiştir. Faza duyarlı ölçümlerde hatanın test sinyalinin % 0.6' sini vıaşmadığı görülmüştür. Ölçülebilir en düşük manyetik alan 7uT olarak bulunmuştur. VTK'nın çıkış devresinin performansı, bu kısımda yükseltici yerine integral alıcı devre kullanılarak iyileştirilmiştir. Bu şekilde, VTK'nın çıkış kısmında integral alıcı devre kullanıldığında doğrusallıktan sapmanın en büyük miktarı tüm ölçeğin % 6.60*10-4 sı kadar olmaktadır. Durağanlığa ulaşmış sistemde, oda sıcaklığında, algılayıcı çıkışında sargıdaki sıcaklık değişiminden kaynaklanan voltaj oynaması 0.5 mV/dakika olarak bulunmuştur. Sistemin standart sapmasının 10"4 mertebesinde olduğu görülmüştür. Dirençli iletken halkalar ile iletken cisimler arasındaki ilişki matematiksel olarak incelenmiştir. Dirençli iletken halka deneylerinde ölçülebilen en büyük direnç değeri olan 461 Q'un, 2.7 S/m'lik bir iletken cisime denk olduğu türetilmiştir. FDYC ve sıfırlayıcı devre kullanılarak insan elinin alan görüntüsünün elde edilmesi, tarama sisteminin hızı iyileştirildikten sonra mümkün olmuştur. VTK kullanılarak, 1 S/m'lik agar nesneler agar cisimler, 0.2 S/m'lik tuzlu su çözeltisinin içine yerleştirilerek taranmıştır ve alan görüntüleri (voltaj ölçümleri) elde edilmiştir. Tarama sonucunda elde edilen alan görüntüleri ile kullanılan agar cisimlerinin gerçek konumlarının, biçimlerinin ve birbirleriyle oransal büyüklüklerinin uyuştuğu görülmüştür. Kullanan kişinin saran koşullarını ayarlayabileceği bir saran makinası hazırlanmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT AN IMPROVED DATA ACQUISITION SYSTEM FOR CONTACTLESS CONDUCTIVITY IMAGING Çolak, Üyas Evrim M.S., Department of Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. Nevzat G. Gençer April 2005, 96 pages The previous data acquisiton system developed for the electrical impedance imaging via contactless measurements is improved to obtain measurements with a faster scanning speed of 0.15 sec/mm. This system uses magnetic excitation to mduce currents inside the body and measures the magnetic fields of the induced currents with an axial gradiometer. Gradiometer consists of two differentially connected 10000-turn coils with diameter of 30 mm and a transmitter coil of 100-turn coil of diameter 30 mm placed and magnetically coupled between them. Transmitter coil is driven by a sinusoidal current of 200 mA (peak) whose frequency is 14.1 kHz. A Data Acquisition Card (DAcC) is designed and constructed on PCB, thus elliminates the use of the Lock-In Amplifier Instrument (LIAI) in the phase sensitive measurements. User interface programs to control the scanning experiments via PC (MATLAB Scanner 1.0, HP VEE Scanner 1.0) and to analyze the acquired data (Data Observer 1.0) are prepared. System performance tests for the DAcC are made. Error in the phase sensitive measurements is measured to be 0.6% of the test signals. IVMinimum magnetic field density that can be detected is found to be 7 uT. Output stage performance of the DAcC is improved by using an integrator instead of an amplifier in the output stage. In this manner, maximum linearity error is measured as 6.60* 10“4 % of the full scale for the integrator circuit. Thermally generated voltage drift at the sensor output is measured to be 0.5 mV/minute in the ambient temperature. Overall normalized standard deviation at the output of the data acquisition system is observed as to be in the order of 10”4. Mathematical relation between the resistive rings and conductive phantoms is studied. It is derived that maximum resistor value that can be distinguished in the resistive ring experiment which is 461 Q, corresponds to the phantom conductivity of 2.7 S/m. Field profiles (i.e., the voltage measurements) for the human left hand is obtained for the first time in literature, employing the LIAI. Agar objects with conductivity value of 1 S/m in a saline solution of 0.2 S/m are scanned and the field profiles are obtained using the DAcC. Image profiles of the scan fit well with the actual locations, geometries, and relative dimensions of the agar objects. A coil winding machine is prepared which enables the operator to design and wind up coils under self-controlled environment and conditions.
Benzer Tezler
- Fındık zurufu kompostunun toprak kalitesi üzerine etkisi
The effect of adding of hazelnut husk compost on soil quality
SELAHATTİN AYGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
ZiraatOrdu ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AŞKIN
- Elektrohidrolik bir sisteminin darbe eni modüleli kayan kipli kontrolü
Pulse width modulated sliding mode control of an electrohydraulic system
SALİH DEDEOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mekatronik MühendisliğiBozok ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLHAMİ YİĞİT
- Endüstriyel çalışma ortamlarında otomatik aydınlık kontrolü
Automatic lighting control on industry
METİN ORTATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik BilimleriBozok ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ORHAN ER
- Eğirdir gölü balıklarında hipofiz bezinin anatomik ve histolojik yapısı üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
M. RÜŞTÜ ÖZEN
- İşletmelerde finansal başarısızlık tahminlemesi ve Borsa İstanbul'da faaliyet gösteren gıda şirketlerinde uygulama
Financial distress forecasting in businesses and application in food companies operating in stock exchange Istanbul
KEREM URAL