光纤传输信号波形的技术

光纤是传输信号波形的一种介质纤维波导,在传输过程中它具有下列的优点：传输损耗小,比同轴电缆的损耗小三个数量级;通频带宽,可以10Ghz以上;光纤是绝缘体,因而抗电磁感应干扰,耐高压300kV;采用光纤传输容易实现被测信号波形与终端测量仪器的隔离与接地问题。     

BEPCⅡ直线定时系统光信号收发器的研制

定时系统为BEPCⅡ直线电子枪、调制器和正电子源等设备提供精确的同步触发信号.因光纤介质的传输损耗低,使用光纤收发器传输同步触发脉冲信号,不但可以实现信号的远距离传输,同时保障了信号的电气隔离,增强了系统抗噪声能力.目前,自主研发的OTB插件已经投入了BEPCⅡ的直线定时系统的运行,结果表明系统性能达到并优于定时系统的设计指标.     

BEPCII直线定时系统光信号收发器的研制

定时系统为BEPCII直线电子枪、调制器和正电子源等设备提供精确的同步触发信号。因光纤介质的传输损耗低，使用光纤收发器传输同步触发脉冲信号，不但可以实现信号的远距离传输，同时保障了信号的电气隔离，增强了系统抗噪声能力。目前，自主研发的OTB件已经投入了BEPCII的直线定时系统的运行，结果表明系统性能达到并优于定时系统的设计指标。     

弱小信号隔离转换系统设计

设计了一种弱小信号隔离转换实时传输系统。弱小信号通过放大电路放大后,进入隔离转换系统,该系统实现了对信号的实时转换、隔离传输、不失真还原。实验测试表明:该系统对于有电磁干扰时300 kHz以下的信号不失真率不小于90%;传输信号频率小于600 kHz可信度较高;长期测试输出电压相对标准偏差1%以下,系统的长期稳定性良好。     

BESⅢ触发系统MDC子系统光纤发送插件设计

介绍了BESⅢ触发系统MDC子系统光纤发送插件的设计与测试.32通道的数据同步与展宽的实现由一片FPGA完成,基于RocketIO实现了1.75Gb/s波特率的串行数据光纤发送.文章给出了展竟电路和串行传输的测试结果.插件的设计达到了预期的设计目标.     

基于G-Link的实验数据采集传输系统

详细介绍了一个基于G-Link高速光纤数据传输系统；分析了以HDMP-1022／HDMP-1024为核心的光纤链路的基本构成和配置、激光管驱动电路、CIMT编码等内容。并利用G-Link设计了一个应用在风洞实验中的16通道数据采集和传输系统。     

离子源参数的光控系统

介绍了用于控制分离器上位于高压端的离子源的各种电气参数的光控系统。在其高压端以及地端各有一个单片微型计算机,两个单片机通过两根光导纤维进行全双工串行通讯,多项源参数在光纤中以光脉冲的形式分时传输。该系统可以稳定弧流和温度,可以调整并显示所有离子源参数数据,并具有安全保护功能。高压端ＣＰＵ与离子源之间采用光耦连接,低压端ＣＰＵ与控制微机可进行讯息交流。     

400kV离子注入机光纤传输系统的改造

在对400kV离子注入机控制与测量信号传输系统的改造中，为解决在地电位与高电位之间信号的稳定传输问题，主要采用AD650模块代替RC4152模块进行V-F、F-V转换以简化外围电路，采用与1mm塑料光纤相匹配的T1521、R2521模块进行电-光、光-电转换。电路输入输出端使用电压跟随器以提高阻抗匹配和抗干扰能力。实验结果表明，改造后的光纤传输系统电压信号线性度好，可稳定工作。     

离子源高压端信号取样测量电路的研究

在对离子源电参数进行测量时,由于现场环境较复杂,干扰源多,故对其高压信号取样隔离部分的抗干扰性能要求较高,其抗干扰性能好坏将直接影响测量结果的准确性.以测量离子源弧压为例,针对干扰特性设计了电阻、电容并联的分压取样电路,利用同轴电缆实现隔离屏蔽,利用差分方式进行信号采集输入以减小噪声干扰,使信号经取样隔离后具有较低的失...     

秦山第二核电厂安全壳结构在线监测系统改造及应用

利用基于激光测量技术的测微传感器实现安全壳水平变位监测系统改造,利用具有模拟信号输出功能的精密位移传感器替代安全壳垂直变位监测装置,再将安全壳变位、混凝土应变、灌油钢束预应力、混凝土温度等测量参数全部传输至系统监控主机,实现整个系统数据的自动采集、传输、存储和处理。改造后的安全壳结构在线监测系统优点突出,在秦山第二核电厂安全壳整体结构试验及日常安全壳结构性能监测中得到了较好的应用,可为其他同类型核电机组提供借鉴。     

混合模式低噪声3 kV高压直流电源设计

高压直流电源是电离室等核辐射探测器的关键部件。针对需要3 kV左右高压的电离室,本文研制了0～3 kV连续可调的低噪声、高效率、小体积及高稳定性的高压直流电源。该高压直流电源系统采用线性与开关混合模式设计,兼顾了转换效率与低噪声。核心部分升压转换部分采用线性罗耶谐振电路与高频变压器实现,保证足够低的高压电源输出纹波。罗耶谐振电路的供电电源则由边沿时间控制型超低噪声开关稳压器LT1534提供,从而实现了混合模式高压直流电源的设计。高压直流电源输出部分采用二阶RC滤波电路进一步降低了输出电压的纹波。实测输出电压范围为0～3 kV,静态功耗为0.4 W,3 kV输出时纹波为16.55 mV,由此可知该电源可用于低噪声的核辐射探测器供电场合。     

多能量档电子直线加速器用栅控电子枪电源研究

本文介绍了一种应用于多能量档电子直线加速器栅控电子枪的专用电源。根据栅控电子枪的工作需求，电子枪的阴极处于-50 kV高压上，电源的3路输出，包括灯丝电源、偏压电源和栅控脉冲电源，均通过高压隔离变压器，将信号输送到高压端的灯丝、阴极和栅极上。利用主控计算机精确调节了电子枪发射束流的大小和脉冲宽度，以满足加速器多能量输出的需求。高压端均为无源器件，以降低故障率。此电源结构简单、调节方便、工作稳定，已在多能量档电子直线加速器上连续工作近4 a，运行状态良好。     

Design of the high voltage isolation transmission module with low delay for ECRH system on J-TEXT

As a flexible auxiliary heating method,the electron cyclotron resonance heating(ECRH) has been widely used in many tokamaks and also will be applied for the J-TEXT tokamak.To meet requirements of protection and fault analysis for the ECRH system on J-TEXT,signals of gyrotrons such as the cathode voltage and current,the anode voltage and current,etc should be transmitted to the control and data acquisition system.Considering the high voltage environment of gyrotrons,isolation transmission module based on FPGA and optical fiber communication has been designed and tested.The test results indicate that the designed module has strong anti-noise ability,low error rate and high transmission speed.The delay of the module is no more than 5 μs which can fulfill the requirements.     

微型X射线管灯丝电源的研制

根据微型X射线管的特点,设计了基于推挽电路和闭环反馈电路的灯丝驱动电源。采用了UCC3808脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制芯片产生两路相位相反的PWM信号,并经由UCC37324金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)管大电流驱动器提高驱动效率,实现推挽结构的后端驱动电路。闭环反馈电路的设计采用精密电阻将管电流的信号转换为等比例的电压信号引入到反馈环节,通过系统自身的闭环控制实现管电流的恒定,并保持高效率和低功耗。实验首先通过外接1.5?的功率电阻测量系统功率,测得输入功率为11 W,效率超过80%,符合灯丝电源的功耗指标要求;然后连接实际的X光管灯丝,经测试可正常工作,管流稳定度为0.227%。     

50 kV全数字化电子枪高压电源设计

本文介绍了一种基于DSP的全数字化电子枪高压电源,该电源的特点是采用全数字化反馈电路、通过PID算法实现闭环控制。采用频率较高的谐振逆变电路,减小了谐振元件、变压器的体积。电源因采用电流耦合型分布式高压变压器及整流电路,提高了效率、减少了分布参数及可使高压整流电路工作在无油的环境中。该电源已成功用于辐照加速器电子枪栅控高压电源系统中。     

大功率脉冲磁场电源系统

描述了中国环流器2号A(HL-2A)装置磁场电源系统,介绍了电源的控制系统和实验结果。磁场电源总脉冲容量近250 MVA,一次放电脉冲释能1 300 MJ,其中单套电源的最高直流电压为3510 V,最大电流为45 kA,均以脉冲方式运行,脉冲时间5 s,重复周期10 min。电源主回路主要由飞轮脉冲发电机、晶闸管变流设备、硅整流器等组成。采用了硅整流器直接并联、电流平衡、恒角移相控制、整流器全关断检测、先进的监控和脉冲高压强流检测等技术措施。实验表明,磁场电源的性能指标能够满足装置实验的要求。     

多路高压电源带载测试仪

介绍了一种多路高压测试系统,并简要介绍了电路结构和电路设计、工作原理和技术指标。该仪器主要用于实验室和野外直流单路高压和多路高压系统电压值的测试,特别是对探测器偏压的测试。该仪器可以测量的额定电压最大值为6kV,电流值为0．1－10mA。仪器结构简单、集成度高、交直流供电、体积小、携带方便。     

低纹波微型X射线管高压电源的研制

国内研发的X射线高压电源体积普遍较大,不适合微型X射线管的要求。针对微型X射线管的特点,本文设计了一种低纹波、小体积高压电源,其输出电压在0~-40kV范围内可调。电源的逆变电路采用罗耶谐振电路,并引入UCC2973控制芯片以提高其效率。在电源的升压部分设计了高频变压器、双向倍压整流电路,以进行两级升压。通过电阻分压后取样反馈的方式进行稳压。电路工作在线性状态,无开关噪声。测试结果表明,电源的输出电压纹波低于0.3%、稳定度优于0.12%/10h,可满足微型X射线管的需求。     

手持式单板500MHz采样率数字化多道设计

针对Cs2LiYC16:CE(CLYC)闪烁晶体、掺硼塑料闪烁体等中子/γ探测器的电流脉冲波形的甄别,需要高速数字化多道脉冲幅度分析器。采用直接耦合方式设计高速模拟前端电路,将高速模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)配合现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)芯片实现数字化设计,在FPGA内部实现了高速数字滤波、脉冲幅度提取、基线扣除、谱线存储与传输等功能。通过嵌入式的Power PC内核,实现替代外部控制器的复杂时序功能,并挂接通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)外设芯片实现与外部计算机的高速双向数据传输。本文还设计了低噪声、大电流的开关电源,最终实现了可脱机独立运行的手持式单板高速数字多道。通过实测数字多道的模拟前端电路大信号带宽达110 MHz,小信号带宽达200 MHz,实时采样率为500 MHz,脉冲计数通过率大于107 s-1,线性度达0.999 8,连接NaI(Tl)、掺硼塑料闪烁体、LaBr_3(Ce)等闪烁体探测器实测谱线合理,满足实际使用要求。