电磁层析成像(Electromagnetic Tomography),简称EMT,是20世纪90年代发展起来的一种基于电磁感应原理的过程成像技术。它具有非侵入,非接触及无危害的优点,并且能够同时获得物场空间的电导率和磁导率的分布信息,因此在工业过程控制和生物医学领域都有着广泛的应用前景。EMT技术的工作原理为:激励线圈内通入交变电流产生激励磁场,被测空间中导电性和导磁性物质的存在将改变激励磁场的分布,从而得到一个与被测物质空间电导率和磁导率分布相关的物场。检测线圈以感应方式得到该物场在边界上的分布信息,通过定性或定量的图像重建算法计算出物质在被测空间中的分布状况,即重建出被测空间中导电和导磁物质的分布图像。对高导电率的物体而言,较低的激励频率就能产生很强的涡流,满足EMT测量成像的需要;而针对低导电率物体测量,同样激励条件下的被测信号极度微弱,需要EMT系统能够使用高频率的激励信号。为了拓宽电磁层析成像技术的应用范围,实现对低电导率物体的测量成像,针对宽频EMT的研究具有很大的实际意义。针对以上问题,本文的主要工作体现在以下三个方面:第一、通过控制FPGA的内部指令,改变EMT系统的激励频率,并设计电路研究频率在10kHZ-2500kHZ之间改变对系统的信号采集单元(包含激励信号输出通路与信号采集通路)的影响。获取激励频率由低频到高频的改变后信号相位、幅值以及信噪比的变化。第二、利用TINA电路仿真软件,针对低频适用的信号处理单元,作出改进使其高频信号的输入输出特性满足系统测量的精度要求。由仿真得到信号波形随频率的变化规律,并通过实际实验验证。第三、针对高频激励情况下的杂散电容、屏蔽等难点带来的信号质量问题,本文提出在信号采集单元与线圈之间设计并加入一个前端信号处理电路,保证激励信号与测量输出信号在高频激励情况下的放大与精确采集。通过实验研究高频激励状态下系统对不同导电率物质的测量表现。