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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
Sincronizador para Tomografia de Impedância Elétrica
Submission Author:
Rafael Benetti Santos , SP
Co-Authors:
Rafael Benetti Santos, André Cavalheiro, Rogerio Takimoto, Hossein Nasiri, Marcos de Sales Guerra Tsuzuki
Presenter: Rafael Benetti Santos
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0261
Abstract
Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) é uma técnica não invasiva e não radioativa, que usa duas medidas de tensão para múltiplos injetores de corrente como parâmetros na reconstrução transversal de imagens por impedância. Tendo a arquitetura física uma série de eletrodos igualmente espaçados entre si em um domínio, todos ligados a um modulo principal. Cada eletrodo é composto por uma fonte de corrente Howland, os conversores digital-para-analógico (DA) e analógico-para-digital (AD) e o demodulador. Este artigo versa sobre um hardware para sincronizar os múltiplos eletrodos. Adicionalmente, existirá um canal de comunicação com um computador que utilizará estes dados em seu algoritmo de reconstrução para geração das imagens. O sincronizador deve garantir um sincronismo entre as injeções de corrente e as medições de tensão entre os canais tais que se possa obter no mínimo 50 imagens por segundo. Em sua arquitetura convencional de hardware é muito comum encontrar o uso de multiplexadores, com a utilização de muitos cabos entre o hardware e os eletrodos. O presente artigo visa usar a metodologia empregada no eletrodo ativo para aumentar a confiabilidade das medições obtidas na aquisição de sinais do sistema, embarcando injeção, medição, conversão AD e DA e demodulação com um pré-processamento, o mais próximo aos eletrodos do domínio e garantir um sincronismo entre os canais com uma proposta de arquitetura para o sincronizador. Os resultados das simulações foram possíveis através de montagens com eletrônica digital discreta e contadores. Utilizando o simulador NI Multisim 14.0, a proposta mostrou êxito para a geração dos sinais de disparo de injeção de corrente funcionais podendo ser configurável o passo dos canais injetores igualmente espaçados entre si para uma arquitetura de até 64 canais. Para trabalhos futuros, restam a implementação da montagem física e testes de velocidade que garantam a taxa de amostragem esperada para a reconstituição de imagens bem como a otimização do hardware.
Keywords
Processamento de sinais digitais, tomografia por impedância elétrica, EIT, TIE, Sincronizador
