Розробка та дослідження віртуального стенду для моделювання основних складових частин каналу електроімпедансної томографії

Autor: Shcherbakov, Ivan, Gorbatenko, Nikolay, Polyakov, Roman, Shirokov, Konstantin
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 4, № 5 (106) (2020): Прикладна фізика; 60-69
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 4, № 5 (106) (2020): Прикладная физика; 60-69
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4, № 5 (106) (2020): Applied physics; 60-69
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: When developing and determining the principles of construction and algorithms for the operation of electrical impedance tomography devices, it is necessary to verify the adequacy of the adopted circuitry solutions, their technical level and the possibility of practical implementation. To assess the technical capabilities and operating parameters of the device and its components, it is advisable to develop specialized tools for research and adjustment. Considering that the devices for electrical impedance tomography being developed are hardware and software solutions, and their components are complete electronic units that interact with each other, it seems possible to develop an experimental bench.The development of a virtual automated experimental bench for preliminary tests of the main components of the electrical impedance tomography channel is proposed. On the basis of the operating principles of the hardware bench, the principles of building a virtual bench are formulated. The correspondence of the main elements of hardware and virtual benches in terms of their functional purpose is shown.For each of the software components of the virtual bench, input actions and output parameters are determined.A schematic diagram of the analog part of the electrical impedance tomography channel has been developed to test the performance of the virtual bench. Studies have shown that the developed virtual bench is suitable for preliminary testing of all analog components of the channel.The use of the developed virtual bench will allow optimizing the time and material costs for conducting experimental research in the process of developing hardware for technical means of electrical impedance tomography
При разработке и определении принципов построения и алгоритмов функционирования устройств электроимпедансной томографии необходима верификация адекватности принимаемых схемотехничеких решений, их технический уровень и возможность практической реализации. Для оценки технических возможностей и параметров работы устройства и его составных частей целесообразна разработка специализированного инструментария для проведения исследований и настройки. Учитывая, что разрабатываемые устройства электроимпедансной томографии представляет собой аппаратно-программные решения, а их составные части – это законченные электронные блоки, которые взаимодействуют между собой, то представляется возможным разработка экспериментального стенда.Предложена разработка виртуального автоматизированного экспериментального стенда для проведения предварительных испытаний основных составных частей канала электроимпедансной томографии. На основе принципов работы аппаратного стенда сформулированы принципы построения виртуального стенда. Показано соответствие основных элементов аппаратного и виртуального стендов в части их функционального назначения.Для каждого из программных компонентов виртуального стенда определены входные воздействия и выходные параметры.Для проверки работоспособности виртуального стенда разработана принципиальная схема аналоговой части канала электроимпедансной томографии. Проведенные исследования показали, что разработанный виртуальный стенд пригоден для проведения предварительных испытаний всех аналоговых компонентов канала.Использование разработанного виртуального стенда позволит оптимизировать временные и материальные затраты на проведение экспериментальных исследований в процессе разработки аппаратного обеспечения технических средств электроимпедансной томографии
При розробці та визначенні принципів побудови та алгоритмів функціонування пристроїв електроімпедансної томографії необхідна верифікація адекватності прийнятих схемотехнічних рішень, їх технічний рівень і можливість практичної реалізації. Для оцінки технічних можливостей та параметрів роботи пристрою та його складових частин доцільна розробка спеціалізованого інструментарію для проведення досліджень та настройки. Враховуючи, що пристрої електроімпедансної томографії, що розробляються, є апаратно-програмні рішення, а їх складові частини – це закінчені електронні блоки, які взаємодіють між собою, то представляється можливим розробка експериментального стенду.Запропоновано розробку віртуального автоматизованого експериментального стенду для проведення попередніх випробувань основних складових частин каналу електроімпедансної томографії. На основі принципів роботи апаратного стенду сформульовані принципи побудови віртуального стенду. Показано відповідність основних елементів апаратного та віртуального стендів в частині їх функціонального призначення.Для кожного з програмних компонентів віртуального стенда визначені вхідні впливу та вихідні параметри.Для перевірки працездатності віртуального стенду розроблена принципова схема аналогової частини каналу електроімпедансної томографії. Проведені дослідження показали, що розроблений віртуальний стенд придатний для проведення попередніх випробувань всіх аналогових компонентів каналу.Використання розробленого віртуального стенду дозволить оптимізувати тимчасові та матеріальні витрати на проведення експериментальних досліджень в процесі розробки апаратного забезпечення технічних засобів електроімпедансної томографії
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: