Disseny d'un sistema de tomografia d'impedància elèctrica basat en l'AFE4300

Abstract

A prototype of a minimal electrical impedance tomography system is designed and manufactured to allow independent measurements of impedance with autonomous battery power and remotely controlled with Bluetooth from another device, a PC, in which the impedance samples are received. The system is based on the Texas Instruments AFE4300 integrated circuit, which injects current at certain frequencies through the 8 channels of current injection available, and using the 8 channels of voltage measurement calculates the value of the impedance in the measured terminals. The system is driven by a microcontroller PIC16F886, in charge of controlling both the AFE4300 and the Bluetooth module HC-06. The image reconstruction is performed by a LabVIEW based software which uses an existent reconstruction algorithm compiled in a DLL. The performance of the system is demonstrated by measuring resistive networks and saline solution phantoms by reconstructing the images to the respective measurement zones.

Se diseña y fabrica un prototipo de un tomógrafo de impedancia eléctrica mínimo que permita adquirir medidas independientes de impedancia con alimentación autónoma con baterías y controlado remotamente con Bluetooth desde otro dispositivo, un PC, en el que se reciben las muestras de impedancia. El sistema está basado en el circuito integrado AFE4300 de Texas Instrumentos, el cual inyecta corriente a determinadas frecuencias por los 8 canales de inyección de corriente de que dispone, y utilizando los 8 canales de medida de tensión calcula el valor de la impedancia en la zona medida. El sistema está gobernado por un microcontrolador PIC16F886, encargado de controlar tanto la AFE4300 como el módulo Bluetooth HC-06. La reconstrucción de la imagen se realiza mediante un software basado en LabVIEW que utiliza un algoritmo de reconstrucción ya existente compilado en una DLL. Se demuestran las prestaciones del sistema midiendo redes de resistencias y phantoms salinos reconstruyendo las imágenes en las respectivas zonas de medida.

Es dissenya i construeix el prototipus d'un tomògraf d'impedància elèctrica mínim que permeti adquirir mesures independents d’impedància amb alimentació autònoma amb bateries i controlat remotament amb Bluetooth des d’un altre dispositiu, un PC, en el que es reben les mostres d’impedància. El sistema està basat en el circuit integrat AFE4300 de Texas Instruments, el qual injecta corrent a determinades freqüències pels 8 canals d'injecció de corrent de que disposa, i utilitzant els 8 canals de mesura de tensió es calcula el valor de la impedància en la zona mesurada. El sistema està governat per un microcontrolador PIC 16F886, encarregat de controlar tant l’AFE4300 com el mòdul Bluetooth HC-06. La reconstrucció de la imatge es realitza mitjançant un software basat en LabVIEW que utilitza un algoritme de reconstrucció ja existent compilat en una DLL. Es demostren les prestacions del sistema mesurant xarxes de resistències i phantoms salins reconstruint les imatges a les respectives zones de mesura.