基于Matlab的电容层析成像系统软场特性仿真研究（2）2004年9月

3“灵敏场”影响因素分析

3.1 离散相介质的位置对灵敏场的影响

离散相介质的介电常数相同、且所占区域大小相同，但在管道中的位置不同，则对灵敏场分布的影响不同。离散相介质所在处灵敏度的绝对值越大，对灵敏场分布的影响越大。

对于同一介电常数分布，不同的电极对在管道截面上占据不同的正敏感区。对同一极板对，不同的介电常数分布对应着不同的正灵敏度变化区域。现将管截面划分成不同的区域加以讨论。如图6所示，对于6电极系统的1－4电极对来说，L区域为低介电常数区，H为高介电常数区，Z区域为管内充满空气时的正灵敏区，F为管内充满空气时的负灵敏区，则

设灵敏度的变化为

      …，

式中： 为均匀低介电常数下的灵敏度； 为给定介电常数分布下的灵敏度。

                    L,H,LZ,HZ，LF,HF区域示意图

                    图6 灵敏度区域示意图

根据以上研究发现：

①     在HZ的主要区域，灵敏度的变化通常为非正；

②     在HF区域，灵敏度的变化通常为正；

③     在L区域，灵敏度的变化不易确定规律。

3.2 离散相介质介电常数对灵敏场分布的影响

   为了寻求离散相介质的介电常数对灵敏场分布的影响规律，作者改变离散相的介电常数，又作了一系列仿真研究。结果表明：在相同区域，离散相介质的介电常数不同，对灵敏场分布的影响也不同；离散相介质与连续相介质介电常数的差值越大，对灵敏场分布的影响也越大。

4 结论

  ECT传感器的灵敏场具有“软场”特性。灵敏度的变化不仅受到介电常数分布的影响，而且离散相介质所在处灵敏度的绝对值越大，对灵敏场分布的影响越大；离散相介质与连续相介质介电常数的差值越大，对灵敏场分布的影响也越大；对同一极板对，不同的介电常数分布对应着不同的正灵敏度变化区域。以上这些规律，为提高图像重建质量提供了有益的参考。

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以上资料摘录自《自动化仪表》杂志
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