輻射式感器ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-03 18:33本頁(yè)面
【正文】 圖 圖 圖超 聲 換 能 器發(fā) 射 電 路收 發(fā) 隔 離接 收 電 路 程 控 放 大 濾 波 調(diào) 理高 壓 電 源I S A B U S窄 脈 沖 產(chǎn) 生控 制 邏 輯 控 制 邏 輯高速A D轉(zhuǎn)換數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ)高 頻 時(shí) 鐘地 址 產(chǎn) 生人 機(jī) 界 面模 擬 傳 輸數(shù) 據(jù) 通 訊P C 1 0 4硬件方案 超聲液位測(cè)量系統(tǒng)依信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程可分為：信號(hào)產(chǎn)生 、 信號(hào)接收 、 信號(hào)放大 、信號(hào)采集 、 信號(hào)分析和處理 。 選用 PC104工控機(jī)為超聲液位測(cè)量的主控平臺(tái) ，窄脈沖產(chǎn)生電路中， 8254器件產(chǎn)生一個(gè)等于超聲波半周期的窄脈沖，經(jīng)隔離電路后到達(dá)發(fā)射電路，同時(shí)啟動(dòng)地址計(jì)數(shù)器和 A/D轉(zhuǎn)換器；經(jīng)過(guò)發(fā)射電路的放大，產(chǎn)生足夠驅(qū)動(dòng)超聲波換能器的高壓激勵(lì)脈沖。發(fā)射波信號(hào)和回波信號(hào)經(jīng)調(diào)理放大后到達(dá) A/D轉(zhuǎn)換器。 從發(fā)射脈沖開(kāi)始， A/D轉(zhuǎn)換器將全部信號(hào)都高頻采樣記錄到波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，各個(gè)記錄值的存儲(chǔ)地址就代表著該值的時(shí)刻。 三、基于 PC/104的高精度、便攜式建材放射性檢測(cè) 儀 閃爍體`光陰極G A M M A 光子D1 D3 D5 D7 D9D2 D4 D6 D8 D10陽(yáng)極輸出高壓 建材中的核素所放射的 γ 射線 對(duì)人體的影響很大，所以有必要對(duì)建材進(jìn)行放射性檢測(cè)。 （ 1） γ 射線和閃爍體發(fā)生相互作用而損失能量 ， 并使閃爍體的原子 、 分子產(chǎn)生電離 、 激發(fā) 。 （ 2） 閃爍體中處于激發(fā)態(tài)的原子和分子在退激過(guò)程中發(fā)射光子 。 （ 3） 光子被收集到光電倍增管的光陰級(jí)上 ， 通過(guò)光電效應(yīng)在光陰級(jí)上打出光電子 。 （ 4） 光電子在光電倍增管中 ， 經(jīng)過(guò)各級(jí)光電倍增 ，電子數(shù)目可增加幾個(gè)數(shù)量級(jí) 。 （ 5） 陽(yáng)極收集倍增后的電子 ， 在負(fù)載電阻上產(chǎn)生電壓脈沖 ， 輸出脈沖的幅度約為幾百毫伏至幾伏 。 其中電壓脈沖的幅值與 γ 射線的能量成正比，而脈沖數(shù)的多少代表該種能量 γ 射線的強(qiáng)度。所以只要測(cè)出脈沖的幅值就可以知道該種建材中核素的能量，從而知道建材中含有哪些核素，通過(guò)脈沖數(shù)的多少就知道建材中所含該種核數(shù)的強(qiáng)度（含量），所以關(guān)鍵在于檢測(cè) 脈沖的峰值 和 一定時(shí)間內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù) 。最終形成所謂的能譜曲線。 能譜圖 D C 高 壓 電 源碘 化鈉光 電倍 增管前 置放 大脈 沖 整 形信 號(hào) 后 級(jí) 放 大峰 值 保 持D C低 壓 電 源A / DI S A 總 線P C / 1 0 4L C D 液 晶顯 示鍵 盤(pán)并 口串 口至 上 位 機(jī)便攜式方案結(jié)構(gòu)原理圖 脈沖信號(hào)的峰值檢測(cè) 本系統(tǒng)的峰值檢測(cè)采用由峰值檢測(cè)器 PKD01和嵌入式工控機(jī) PC/104結(jié)合構(gòu)成的負(fù)脈沖信號(hào)的峰值檢測(cè)電路 ， 其框圖如圖 4所示： 反 相 放 大 器P C 1 0 4 打 印 口 A C KD 0D 1D T ER S TO U T P U TC M P O U T I N A+ I N A I N C+ I N CV i nV 2接 調(diào) 零 電 路V 1V 2P K D 0 1至 放 大 和A / D 采 集A / D 采 集 卡P M 5 1 0P C / 1 0 4I S A反 相 脈沖經(jīng)過(guò)整形電路后進(jìn)入上圖的峰值檢測(cè)電路 ，它被分為兩路：一路進(jìn)入 PKD01的 INA， 此時(shí) PKD01工作于負(fù)脈沖檢測(cè)狀態(tài) 。 一路進(jìn)入反相放大器 ， 它將負(fù)脈沖信號(hào)放大 V1， V1再進(jìn)入比較器的反相輸入端 INC腳 ， 與峰值檢測(cè)器的輸出V2進(jìn)行比較 。 在信號(hào)未達(dá)到最大值之前 ， PKD01工作在峰值檢測(cè)狀態(tài) ， V1V2時(shí) ， PKD01中的比較器輸出為低電平；當(dāng)達(dá)到峰值后 V2保持為恒定值不變 ， V1從峰值處開(kāi)始減小 ， 當(dāng) V1V2時(shí) ， 比較器輸出將產(chǎn)生由低到高的跳變 ， 經(jīng)過(guò)反相器后輸入工控機(jī)打印口的 ACK腳 ， 將產(chǎn)生中斷 。 在中斷服務(wù)程序中 ， PC/104會(huì)發(fā)出 1， 0的數(shù)據(jù)到打印口的 8位數(shù)據(jù)端口的低兩位 ， 也即圖 4中并口的 D0、 D1， 它們分別與 PKD01的 、 連接在一起 。 DTE RST 從而控制 PKD01保持住峰值 （ PEAK HOLD） ， 然后啟動(dòng) A/D采集卡采集峰值 ， 并通過(guò)查詢相應(yīng)的狀態(tài)位的方式獲知峰值采集是否完成；當(dāng)檢測(cè)到采集結(jié)束標(biāo)志 ， PC/104將對(duì)應(yīng)道數(shù)上的計(jì)數(shù)加 1， 在顯示屏上可觀察到某一道計(jì)數(shù)增加一個(gè) 。 隨后 PC/104發(fā)出 1數(shù)據(jù)控制 PKD01復(fù)位 （ RESET） 為 V2=0； 然后分別置 D0、D1為 0， 0， 這樣 PKD01重新工作在峰值檢測(cè)狀態(tài)（ PEAK DETECT） ； 最后退出中斷 ， 等待下一個(gè)脈沖的到來(lái) 。 峰值檢測(cè)控制流程圖 所以峰值檢測(cè)控制邏輯的實(shí)現(xiàn)是由軟、硬件相結(jié)合構(gòu)成的智能峰值檢測(cè)系統(tǒng)，峰值時(shí)刻到的判別是由峰值檢測(cè)器 PKD01來(lái)完成，從而確定檢測(cè)峰值時(shí)刻；整個(gè)峰值的檢測(cè)、保持、復(fù)位過(guò)程的控制由軟件通過(guò) PC/104的并口來(lái)完成，這很有利于系統(tǒng)的調(diào)試。 開(kāi) 始置 P K D 0 1 檢 測(cè) 狀 態(tài)V 1 V 2否峰 值 到 ， 比 較 器 輸出 由 低 到 高 跳 變是觸 發(fā) 中 斷 ， 進(jìn) 入 中 斷 服 務(wù)程 序 置 P K D 0 1 保 持 狀 態(tài)開(kāi) 始 A / DA / D 否 結(jié) 束 ？否數(shù) 據(jù) 處 理是P K D 0 1 復(fù) 位關(guān) 中 斷
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