Analysis of electrical impedance tomography sensitive field based on multi-terminal network

Abstract

Elektryczną tomografię impedancyjną (ETI) stosuje się wówczas, gdy istnieje konieczność zbadania obszaru, który zawiera materiał o właściwościach przewodzących i dielektrycznych. Parametry charakterystyczne dla tego obszaru mogą być analizowane przy zastosowaniu pola elektromagnetycznego i metody elementów skończonych (MES). Z tego powodu, że układy pomiarowe ETI są zdolne mierzyć jedynie globalne parametry obwodu, zastosowano metodę sieci wielopołączeniowych i topologię wspólnej pętli. Poprzez analizę istniejących powiązań w różnych strategiach pomiarowych uzyskano zbiór danych pomiarowych i zaproponowano tryb pomiarowy oparty na jednym źródle energii oraz tryb pomiarowy oparty na quasi-przeciwnym źródle energii. Zaproponowane rozwiązania pozwoliły uzyskać bardziej jednorodny rozkład wrażliwości wewnątrz obszaru pomiarowego i zbiór niezależnych liniowo danych pomiarowych.

Electrical Impedance Tomography (EIT) aims to study the conductivity/permittivity distribution of the interested field. The distributed parameters can be analyzed with electromagnetic field based Finite Element Method (FEM). Because only the lumped circuit parameters can be measured by the data acquisition unit, the multi terminal network modals of the sensitive field with common node and common loop topology are introduced. By analyzing the inherent relationships of different excitation strategies, the number of independent measurements is calculated and an optimum single source excitation mode, quasi opposite excitation, that has the advantages of more uniform sensitive distribution and more independent measurements, is proposed.