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基于FPGA的射频热疗系统的设计

贾澜萍  
【摘要】:针对热疗中常规使用的温度传感器和控温方法的缺点,设计了一种用于治疗脑胶质瘤的射频热疗系统,采用高精度数字温度传感器DS18820与可编程逻辑器件FPGA来实现温度场的测量与控制。 内容主要包括以下几个方面:(1)分析了热疗中主要的几种加热技术和测温技术的优缺点。(2)通过计算机软件仿真研究了两电容射频热疗装置在非均匀脑组织中的温度分布,为下一步的系统设计提供理论指导。(3)概述EDA技术和FPGA器件的特点,数字温度传感器DS18820的结构、功能和通信方式。(4)详细介绍了整个系统实现温度场测量与控制的设计方法,包括硬件电路的设计以及软件的实现;针对热疗对象的不确定性,选择模糊控制算法作为系统的控制算法。(5)为了检验所设计的热疗测温与控温系统是否达到热疗要求,以猪肉为对象进行了加热实验,给出了实验数据以及时间——温度曲线;从实验的结果可以看出对温度场的测温和控温效果是符合热疗要求的。


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