该文以ECT技术在高炉块状区的可视化监测中的应用为研究的背景,对ECT系统的软、硬件技术以及图像重建算法等关键技术做了较为深入的仿真与实验研究,主要完成了以下工作:1.对ECT系统的基本原理、系统构成、基本特点和应用范围进行了较为详尽的分析,对它的应用现状和发展做了综述,阐述了ECT技术独特的优点和应用前景.2.对国内外的常用的三种成像算法进行了分析比较,给出了各种成像算法的优缺点.通过分析各种影响成像效果的因素:单元划分的数目和形状.极板个数以及介电常数变化等,提出了获得最佳成像效果的设计方案.3.提出了利用ECT传感器三维响应特性获取高炉块状区物料分布信息的方法.4.分析了传感器设计参数对系统性能的影响,提出了利用具有交互作用的正交试验对ECT传感器进行分析和优化的传感器设计方法.5.详尽分析了目前ECT系统中三种主要微小电容测量电路(基于直流充/放电原理、基于交流激励原理)的基本原理、电路特点及存在的问题.设计了一种幅值、增益可控的交流激励型C/V转换电路.实验证明该电路具有较好的性能.6.分析了PIC单片机的特点和优越性,设计了基于PIC单片机的具有控制转换以及通讯功能的电路.7.开发了ECT系统软件,包括汇编语言编写的下位机软件、VB语言编写的上位机软件和MATLAB语言编写的仿真软件.8.利用ECT试验装置对高炉块状区物料分布模型进行了常温和高温下的成像实验.