中子通量监测仪制造技术

本实用新型专利技术提出了一种中子通量监测仪，包括为整个设备提供电能的高压电源模块、为后级提供标准检测信号并进行仪器自检自测的自检模块、电流测量部分、与外部的探测器连接的输入控制及显示部分、对电流测量信号的转换判断切换的控制模块，以及与外部的工控机链接的通信模块；所述电流测量部分包括小电流放大模块、自动量程切换模块和信号放大模块；所述输入控制及显示包括输入控制模块、显示模块，为人机接口部分。中子通量监测仪有以下功能：小电流测量：对1X10‑6A～1X10‑3A的电流进行测量；自动切换量程：针对不同的电流输入，自动切换到相应量程进行测量；显示功能；USB数据传输功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及监测仪器，特别是指一种中子通量监测仪。
技术介绍
现有中子通量测量采用单片机作为主控制器，运算放大器进行数据调理放大、继电器量程切换、数据经AD转换为数字信号进行处理。该方案主要缺陷有：单片机存储空间有限，不能存储大量数据；继电器量程切换为机械节点，易引入干扰；显示部分功耗大。
技术实现思路
本技术提出一种中子通量监测仪，能够对微小电流的自动测量与记录，并且探测器坪宽测量。本技术的技术方案是这样实现的：一种中子通量监测仪，包括为整个设备提供电能的高压电源模块、为后级提供标准检测信号并进行仪器自检自测的自检模块、电流测量部分、与外部的探测器连接的输入控制及显示部分、对电流测量信号的转换判断切换的控制模块，以及与外部的工控机链接的通信模块；所述电流测量部分包括小电流放大模块、自动量程切换模块和信号放大模块；所述输入控制及显示包括输入控制模块、显示模块，为人机接口部分。作为优选，所述高压电源模块输出端分别连接外部的探测器和自检模块，自检模块输出端连接输入控制模块，输入控制模块的输出端连接自动量程切换模块，自动量程切换模块的输出端连接小电流放大模块，小电流放大模块的输出端连接信号放大模块，信号放大模块的输出端连接控制模块，控制模块的输出端分别连接显示模块和高压电源模块，且与通信模块之间互联；所述通信模块的输出端连接外部的工控机；外部的探测器的输出端连接输入控制模块。作为优选，所述中子通量监测仪软件包括控制模块软件和人机操作软件两部分。作为优选，所述控制模块设计采用带AD功能的AVR单片机ATMEGA16。与现有技术相比，本技术的优点在于：中子通量监测仪有以下功能：(1)小电流测量：对1X10-6A～1X10-3A的电流进行测量；(2)自动切换量程：针对不同的电流输入，自动切换到相应量程进行测量；(3)显示功能；(4)USB数据传输功能。中子通量监测仪用于测量、监示和记录来自微型裂变室的小电流信号。信号经调理、放大就地显示和通过USB传输至计算机处理。小电流测量：对1X10-6A～1X10-3A的电流进行测量；自动切换量程：针对不同的电流输入，自动切换到相应量程进行测量；LCD显示功能；USB数据传输功能；上位机数据处理功能。附图说明图1为本技术的。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例：参见图1，中子通量监测仪包括：高压电源模块、自检模块、输入控制模块、自动量程切换模块、小电流放大模块、信号放大模块、控制模块、显示模块、通信模块。中子通量监测仪工作过程为：1)小电流测量：高压电源模块为探测器提供驱动信号，探测器在不同的辐照条件下输出1X10-6A～1X10-3A范围的电流信号，经输入控制模块、自动量程切换模块、小电流放大模块、信号放大模块处理后，传输至控制模块进行数据处理，控制模块将接收的数据传输到显示模块就地显示，并通过通信模块传输至工控机保存、计算中子通量值。2)自检：高压电源模块驱动自检模块输出1X10-6A～1X10-3A范围的电流信号，经输入控制模块、自动量程切换模块、小电流放大模块、信号放大模块处理后，传输至控制模块进行数据处理，控制模块将接收的数据传输到显示模块就地显示，并通过通信模块传输至工控机显示电流信号值。比较显示电流值与自检模块输出电流值，偏差不大于1％为自检合格，可进行电流测量。3)坪测量：工控机控制输出坪测量控制信号，控制模块接收该信号，控制高压电源输出电压从100V至200V变化，记录小电流输出经中间电路处理后的输出值，软件计算坪宽。电源设计监测仪电源包括：(1)高压电源100-200V可调(2)开关电源24V高压电源采用可编程线性电源，通过RS232接口与控制模块通信，从而使高压电源输出0-200V可调电压，为探测器和自检模块供电。高压电源参数如下：输入电压交流220V±10％，50/60Hz输出电压/输出电流0-200V/0-0.1A限压保护/限流保护0-200V/0-0.1A纹波≤1mV(rms)编程分辨率电压10mV，电流100uA电压编程准确度≤设定值*0.03％+20mV编程接口USB或RS232开关电源提供24V电源，24V电源经DC-DC模块转换为±15V、+5V电源。其中±15V为小电流放大模块、量程切换模块和信号放大模块供电。+5V电源为控制模块、显示模块和通信模块供电。开关电源参数如下：输入电压交流220V±10％，50Hz；输出电压24V/0-1.5A。电流测量设计：电流测量包括小电流放大模块、量程切换模块、信号放大模块。电流范围为1X10-6A～1X10-3A，经量程切换模块进行放大倍数调整后输入小电流放大模块，输出为0～1V的电压信号，再经信号放大模块处理为0～5V的电压信号，传输至控制模块处理。小电流放大模块采用的放大器的要求：低输入偏置电流，偏置电流小于250fA低失调电压，失调电压小于1.00mV低失调温漂，小于20uV/℃低功耗，电源电流小于700uA高共模阻抗，大于1010Ω选用高精度电流放大器，实现小电流精确放大。信号放大模块实现电压信号放大，应采用高精度运算放大器，构成比例放大电路，实现电压的高精度线性放大。该部分采用精密运算放大器，放大倍数设置为2倍。信号放大模块的输出电压传输至控制模块的AD采样接口，根据控制模块识别的电压范围输出相应的控制信号，自动调整量程切换模块的量程档位，实现自动档位调整。量程切换模块采用微型继电器控制，调整档位时对应相应的继电器导通，实现可靠量程切换。输入控制及显示设计输入控制及显示包括输入控制模块、显示模块，为人机接口部分。输入控制模块设置自检/测试转换开关，实现自检/测试功能切换。显示模块与控制模块进行数据通信，将所测试的电流数据显示于面板，便于现场读取。控制模块设计控制模块设计采用带AD功能的AVR单片机ATMEGA16，实现以下功能：电流测量信号的AD转换；电流测量信号的范围判断；控制显示模块显示电流值；输出量程切换信号；与通信模块进行数据交换。自检设计自检模块为后级提供标准检测信号，进行仪器自检自测。自检模块设4个电流输出档位，分别为0.5×10-3A、0.5×10-4A、0.5×10-5A、0.5×10-6A，通过输入控制模块的切换，分别输入电流放大模块。经过中间模块处理后，在显示模块上显示出电流值，并传输至工控机进行软件判定。上位机通信设计控制模块将电流数据传输至通信模块，通信模块与工控机通过USB接口进行数据交换。从而工控机可处理、显示所测试的电流数据，工控机也可发送控制命令使控制模块控制相应的部分动作。软件设计中子通量监测仪软件包括两部分：控制模块软件和人机操作软件。控制模块软件完成输入信号的读取，数据转换和范围判断，液晶显示，输出控制功能，由以下程序构成：A/D转换程序；液晶显示程序；数据处理程序；档位输出控制程序。人机操作软件完成数据计算与显示，自检判断与显示，数据通信，高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中子通量监测仪，其特征在于：包括为整个设备提供电能的高压电源模块、为后级提供标准检测信号并进行仪器自检自测的自检模块、电流测量部分、与外部的探测器连接的输入控制及显示部分、对电流测量信号的转换判断切换的控制模块，以及与外部的工控机链接的通信模块；所述电流测量部分包括小电流放大模块、自动量程切换模块和信号放大模块；所述输入控制及显示包括输入控制模块、显示模块，为人机接口部分。

【技术特征摘要】
1.一种中子通量监测仪，其特征在于：包括为整个设备提供电能的高压电源模块、为后级提供标准检测信号并进行仪器自检自测的自检模块、电流测量部分、与外部的探测器连接的输入控制及显示部分、对电流测量信号的转换判断切换的控制模块，以及与外部的工控机链接的通信模块；所述电流测量部分包括小电流放大模块、自动量程切换模块和信号放大模块；所述输入控制及显示包括输入控制模块、显示模块，为人机接口部分。2.根据权利要求1所述的中子通量监测仪，其特征在于：所述高压电源模块输出端分别连接外部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈修元，周慧琳，杜宇，宋凡，何碧容，
申请(专利权)人：成都康拓自动化工程有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51