Magnetisch Induktive Tomographie (MIT) in der Medizintechnik.

Das Verfahren der magnetisch induktiven Tomographie (MIT) erlaubt die Rekonstruktion der Leitfähigkeitsverteilung eines untersuchten Objekts für eine Vielzahl von industriellen und medizinischen Anwendungen. Der Vorteil des Verfahrens ist dabei vor allem in der kontaktlosen und zerstörungsfreien Informationsgewinnung zu sehen. Traditionell besteht ein MIT-System aus einer oder mehreren Sendespulen, die ein veränderliches magnetisches Feld erzeugen. Dieses von den Spulen erzeugte primäre magnetische Wechselfeld durchdringt das zu untersuchende Objekt und erzeugt dabei Wirbelströme im Objekt. Die erzeugten Wirbelströme verursachen dabei selbst wieder ein magnetisches Feld, das sogenannte sekundäre elektrische Feld. Die Stärke dieses sekundären Magnetfeldes ist vor allem von der Leitfähigkeit des untersuchten Objektes abhängig. Durch die Messung des sekundären Magnetfeldes mit einer oder mehreren Empfangsspulen und die anschließende Auswertung des Messwerte kann auf die Leitfähigkeit des untersuchten Objektes geschlossen werden. Wird eine tomographische Anordnung der Sende- und Empfangsspulen verwendet, so lassen sich über eine mathematische Modellierung des Systems und die Lösung des inversen Problems unter Verwendung der Messdaten Verteilungen der Leitfähigkeit innerhalb des untersuchten Objektes berechnen. Durch die Darstellung der Leitfähigkeitsverteilung in einem entsprechenden Diagramm kann ein Bild des Objektes (bzw. der Leitfähigkeitsverteilung im Objekt) generiert werden.Der Artikel beschreibt den Aufbau eines 16-kanaligen MIT-Systems mit paralleler Verarbeitung der 16 Empfangskanäle. Um die parallele Verarbeitung zu erreichen, werden die hochfrequenten Messsignale zunächst durch einen Mischer auf eine niedrigere Zwischenfrequenz umgesetzt, um dann durch einen professionellen Audiowandler in digital verarbeitbare Signale konvertiert zu werden.

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Magnetic Induction Tomography in Medical Systems (English)

Magnetic induction tomography (MIT) allows the reconstruction of conductivity distributions for a wide variety of industrial and medical applications. The advantage of this technique is the contactless and non-invasive way of collecting information on the tissue. An MIT system consists of excitation coils that produce a primary magnetic field that causes eddy currents in a conductive object. The eddy current produces a secondary magnetic field that can be detected by an array of receiving coils. The article presents the setup of a 16 channel MIT system featuring parallel readout of the 16 receiver coil array. To achieve the parallel readout the high-frequency signals used for the measurements are converted to a lower frequency by heterodyne downconversion and then sampled by high quality audio sampling equipment. The sampled low frequency signals are processed by digital signal processing algorithms in a standard computer. This allows the replacement of the commonly used lock-in amplifier and enables the processing of all 16 receiving channels in parallel.

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Interrogation Unit for Wireless Surface Acoustic Wave Sensors (English)

The application of Surface Acoustic Wave (SAW) resonators as sensor elements for different physical parameters such as temperature, pressure and force is well known since several years. The energy storage in the surface acoustic wave and the direct conversion from physical parameter to a parameter of the wave such as frequency or phase enables the construction of a passive sensor that can be interrogated wireless.

The article presents a temperature measurement system based on passive wireless SAW sensors. The principle of SAW sensors and SAW sensor interrogation is discussed briefly. A new measurement device developed for analyzing the sensor signals is shown. Compared to former interrogation units that detect resonance frequency of the SAW resonator by comparing amplitudes of sensor response signals related to different stimulating frequencies the new equipment is able to measure the resonance frequency directly by calculating a Fourier transformation of the resonator response signal. Measurement results of a field test are presented and discussed.

 

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Einbindung eines GSM Mobiltelefons in das analoge Telefonnetz

Dieser Artikel beschreibt die Einbindung eines GSM-Mobiltelefons in ein bestehendes analoges Telefonnetzwerk bzw. in die analoge Telefonleitung. Im Ergebnis des Projekts entstand der Prototyp eines Geräts, das die Bündelung verschiedener Kommunikationskanäle (Festnetz, GSM-Netz) beim Endanwender ermöglicht. Die Fertigstellung des Prototypen stellt einen ersten funktionsfähigen Demonstrator für dieses neuartige Konzept zur Verfügung und bildete damit die Grundlage für spätere Produkte der Siemens AG (HomeStation und 2phone). Das Projekt wurde im Rahmen einer Diplomarbeit durchgeführt.

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