基于CDC技术电容层析成像系统的研究

田海军 陈万喜 孙洪亮 徐晓亮

(1.东北电力大学自动化工程学院，吉林 吉林 132012；2.沈阳华晨宝马汽车有限公司，沈阳 110000)

多相流广泛存在于日常生产生活中，对于多相流的特征参数以及管道内的流型状况的研究具有十分重要的现实意义[1～3]。多相流中主要以两相流最为普遍,其中电容层析成像技术(ECT)是近年来发展起来的一项应用于两相流参数检测的新方法，其检测手段和方法被广泛应用于流型的识别和参数检测，其主要特点为反应速度快、成本低及非侵入性等。但由于ECT系统中总的杂散电容(一般大于100pF)远远大于系统的静态测量值，且杂散电容也会受到外界环境、测量仪器及地点等内外因素的影响，其最大测量范围可达到20dB,这对被测电容的测量造成了很大的干扰，因此对于ECT系统的量程范围、精确性、抗杂散性及高线性度等提出了较高的要求[4～7]。基于上述情况，很多人对其进行了相关的研究。如王莉田等研究的差动线性电路，谢楠等研究的CDC电容数字转换电路，邱桂苹等对现阶段微电容检测方法作了总结，并有针对性地对其各自的特征进行了分析[8～10]。对于充/放电原理、AC电桥原理、交流锁相放大原理及电荷放大原理等各种电容测量电路的原始测量方式，虽然有些方法简单易行，然而对于一些分辨率为fF量级的被测电容，其测量精度往往达不到所需标准，而对于一些复杂的测量方法，虽然精度达标，但其成本高及测量速度慢等问题又得不到解决。……