高分辨6LiF/ZnS中子闪烁体探测器读出电子学研制

能量分辨中子成像谱仪是中国散裂中子源的在建谱仪，其衍射探测器90°分区采用⁶LiF/ZnS中子探测器作为探测设备，对成像空间分辨能力提出了更高的要求。为了提高中子闪烁体探测器的位置分辨能力，电子学系统提出了利用重心法实现数据采集电路，并研制了配套的读出电子学样机。该系统主要包括数据采集电路、前置放大电路和数字读出电路3个部分，分别实现：高效采集⁶LiF/ZnS中子探测器发送的数据、将探测器探测到的微弱信号进行放大整形、处理经放大滤波后的信号。在实验室分别利用万用表、示波器和信号产生器对电子学系统调试完成后，最后在中国散裂中子源20号束线带束进行了相关参数测试，束线测试结果表明，探测器位置分辨能力达2 mm，满足工程设计指标。     

微位移检测系统中精密光电转换电路设计

基于像散原理的光学检测系统,是通过对光路系统聚焦信号的离焦量FES的检测实现微位移的测量.四象限光电探测器作为检测系统的光电转换传感器,需要设计光电探测器电路,实现对FES信号的检测,并由微单片机系统采集处理,通过串口通信传给PC机进行数据存储和被测对象二维图像分析和重建.通过将所设计的电路集成在光学测头装置上进行实验测量,光电转换信号稳定,相对误差小于5%.     

便携式甲烷浓度红外探测器的设计与实现

针对已有检测设备体积大、成本高、要常校准、携带不便的缺陷,设计了便携式甲烷浓度红外探测器。利用甲烷气体在3．3μm波长处对红外光有很大吸收峰这一特性,选用C8051F040单片机对探测器探测的甲烷吸收前后红外光信号进行数据采集、处理和浓度显示,并在超过浓度上限启动声光报警。整个系统体积小、成本低、不需校准、容易操作,能够方便地对甲烷浓度进行检测,是一种实用的设计方案。     

新型室温红外探测器的微电容快速测试系统

新型室温红外探测器对8～14舯红外辐射具有快速灵敏的响应，设计出用于该探测器的微电容测试系统，能够快速灵敏地将探测器输出的电容信号通过C—f、f—V变换电路转换为电压信号，然后由A／D转换电路变为数字信号后传到PC机进行信号处理。给出了硬件电路的实现方法，其采样频率为10kHz，电容信号的分辨率为10fF．这种测试方法也适用于其他微小电容式传感器的快速检测。     

基于超声探测的自动报警装置的设计

我们所设计的超声波安全防控自动报警装置分为3个部分．第一部分是超声波探测系统．它负责对超声波探头前方的障碍物进行探测．根据障碍物的距离发出不同的警报声音;第二部分是单片机控制系统．负责对接收到的超声波信号进行处理，并输出自动报警控制信号;第三部分是自动拨号报警系统．负责接受单片机输出的自动报警控制信号．并自动拨号报警。本装置原理简单，效果显著．能够实现大范围的监控．并且能通过调整来适应不同的环境．抗干扰和隐蔽性都不错。     

100 MHz光子数可分辨探测器量子层析标定

设计了基于雪崩光电二极管的光子数可分辨单光子探测器，采用短脉冲门控信号结合电容平衡噪声抑制方案实现了单通道100 MHz、探测效率40.5%的高性能探测，配合空间分束，有效分辨入射光子数目。为了更完整地描述探测器的量子特征，引入量子探测器层析技术，由单通道单光子探测器入手，到双通道光子数可分辨探测器，进行了量子层析标定，重新构建了其正值算符测度矩阵以及对应的Wigner函数。结果表明，双通道100 MHz光子数可分辨探测器可实现量子探测。     

EMBCCD的制冷系统设计

光子探测应用领域的快速发展对探测器灵敏度的要求不断提高,EMCCD（Electron-Multiplying Back illuminat-ed CCD）技术可解决目前的需求。其中降低温度能有效提高EMBCCD信噪比。设计一套制冷系统,使EMBCCD工作在稳定的低温环境。该系统以Atmega8单片为控制器,以TEC为制冷器件,用温度传感器DS18B20完成对温度信号的采集,并把采集的信号送入单片机进行处理,实时显示温度值,运用PID控制算法实现稳定低温控制。     

基于硫化铅探测器的信号检测电路设计

在靶场测试中,炸点时刻的探测对导弹引信的设计具有重要意义。弹丸炸点红外信号检测电路将炸点时刻信号传送给后续电路进行处理,最终得到炸点时间参数,为导弹的引信设计、制造以及改良均提供了必要条件。硫化铅探测器的信号检测电路经合理设计,将检测电路分为两部分分别进行设计,首先为硫化铅探测器设计了合适的前置放大电路,实现与硫化铅探测器的阻抗匹配,其次通过选择合适的高精密仪表运放设计主放大电路,实现高倍数的电压放大,同时达到有效抑制干扰信号和噪声的目的。最终通过实验,电路实现了对炸点的信号的捕捉并具备较好的信噪比。     

以激光瞄准光束来启动武器装备的仪器和方法

本系统是一个启动系统，用于开启安装在武器上的一个附件。它是使用由激光瞄准装置产生的瞄准光束来启动该附件的。此系统主要包括三部分：光探测器。驱动电路和周围光线传感器。光探测器应被安装在距离该武器瞄准光束光路最近的位置上，其主要作有是用来探测信号以相应的启动一个装在武器上的电动装置。周围光线传感器用来接收周围光线，并生成一个电参考信号。驱动电路中还包括一个比较仪，用来比较探测信号与周围光线信号。当上述探测信号按照预计量超过上述参考信号时，它可以启动一个闪光灯或者是其他相关装置。当周围光线按照预计强度通过时，该系统可以限制这一装置。     

多路AGC放大器闭环控制系统设计

针对现有多路光电探测器配置的多级增益控制方式的缺点进行了分析,提出采用AGC放大方案克服多级增益变化所带来的缺点的思路。针对光电探测器输出的多路低占空比和窄脉冲信号特点,设计采用加权法获取多路信号之和,利用采样保持电路和A/D转换器获取加权后的和脉冲信号幅度,并经微控制器计算得到增益反馈控制量,最后反馈到电压控制型可变增益放大器的控制端,调整光电探测器输出信号的幅度,从而提高探测器的探测精度和稳定性。     

掺铂环楔阵列光电探测器

一、引言环楔阵列光电探测器是光学计算机混合型功率谱分析系统的关键器件。它的作用是对傅里叶功率谱采样,然后输入计算机进行处理。环楔阵列探测器由64个探测单元组成,它们的形状和分布是根据傅里叶变换的特点设计的。一般图像的空间函数为实函数,其傅里叶功率谱是中心对称的,所以在半个谱面上就包含了输入图像的全部信息。因此在圆形硅片的半圆内设置了32个同心的半圆环形探测单元,用以检测径向分布的功率谱;而在另外半圆内设置了32个楔形探测单元,用以检测角向分布的功率谱。为了定中心,在探测器的中心部分设置了四象限探测单元。图1示出该探测器的     

一种多路数据采集系统通信模块设计

本设计主要讲述了PC机与AT89C51单片机之间的串口通信的设计。由单片机采集信号,将信号传送给PC机显示,PC机程序用VB编写,单片机程序用C语言编写,最后用Proteus软件进行仿真实现串口通信。根据串口通信原理建立的PC机与单片机间的通信协议,利用VB对采集到的信号进行接收和描述,并将其显示在可视的VB界面当中。该数据采集系统还具有存储并形成数据曲线的功能,以便对信号进行分析和处理。     

光电式甲醛监测系统中信号调理电路的设计

根据光电式甲醛检测原理和探测光束的特点，设计了光电式甲醛浓度测量传感器信号调理电路，该调理电路主要由光电探测器前置放大电路、窄带有源滤波器和精密交流信号-直流信号转换电路3部分组成。基于OP07运算放大器设计的交流信号-直流信号转换电路等效净输入信号小于0．3μV，降低了甲醛测试系统检测限，提高料测试精度。以此信号调理电路构成的系统，实验标定的甲醛浓度的检出限低于2μg／L．     

齿轮跳动检查仪电动测量的改造

采用Inventor三维设计软件,对仪器新增机构进行了三维建模设计、模拟装配、多方案比较选优等工作。采用TWX小型位移差动式传感器采集被测信号,经AD7705进行模数转换;计算机与单片机和机械部分控制的实现,以及测量结果的显示、输出均采用的是"组态王"软件。改造后的仪器,对测量技术教学有较好的示范作用。学生们可以较为直观地了解检测系统信号拾取、信号处理、显示记录等各构成部分的主要内容。     

一种利用激光并采用热电器件实现的实时测温系统

介绍了一种利用半导体激光器 In Ga As/ I作光源 ,使用钽酸锂热释电探测器作光接收器件 ,以 80 31单片机为核心实现的中、高温度实时测量系统。该系统主要由光学发射与接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成。还介绍了该系统的基本原理与结构 ,讨论了调制盘的设计与光干扰及其抑制的方法 ,并分析了温度的测量精度。实验结果表明 ,在要求的测温范围 4 0 0～ 12 0 0℃内 ,测温精度符合设计要求 ,且与理论分析结果相一致 ,从而证明了系统设计的正确性     

低功耗多处理器贫点阵图像采集系统

本文设计了一种多处理器多通道的贫点阵图像采集系统.贫点阵探测器的输出信号经过电流/电压转换、模拟多路开关选择、滤波、跟随后,由三片双频高速单片机以协同工作的方式进行采集.该系统具有低功耗、小型化的特点.     

激光跟踪仪的光电瞄准与定位系统

考虑激光跟踪仪的光电瞄准与定位直接影响仪器的整体测量精度和使用性能,讨论了激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术并提出了光电探测瞄准、信号调理采集、数字处理及智能跟踪伺服的系统整体技术方案。对系统关键部件进行选型,利用角锥棱镜和位敏探测器(PSD)作为光电探测核心,设计了探测光路和信号处理电路。研制了系统样机,搭建了目标位移量标准测试平台,对样机光电瞄准系统探测信号进行了测试。测试结果显示:采用该设计方案设计的激光跟踪仪样机的静态定位测量精度达到6μm,随机动态跟踪测量速度大于1m/s。结果表明:提出的方法可解决激光跟踪仪定位精度低、动态跟踪效果差等常见问题,可为研制高精度、大范围、大尺寸测量仪器提供技术参考。     

一种实用化双波长高精度光纤测温仪的优化设计

研究了一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪。该测温仪由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成。依照单个探测器的温度分辨力和相对温度灵敏度、R(T)~T曲线的温度灵敏度以及抗反射辐射能力与各主要技术参数之间的关系,在考虑光路中的选择性吸收气体的影响及探测器的最小可探测功率的基础上,对其工作波长及波长带宽进行了优化设计。同时也分析了仪器的工作波长及波长带宽对温度分辨力及测温灵敏度的影响。结果表明,在测温范围400~1300℃内,当1λ=2.1μm、2λ=2.3μm、Δ=λ20nm时,其测温精度优于0.20%,满足实际需要。     

基于单片机的汽车倒车防撞报警系统设计

对汽车倒车防撞问题,提出了将超声波测距仪和单片机结合于一体的方案,给出了一种基于AT89C51单片机的倒车防撞报警系统的设计,对系统中控制部分、发射部分、接收部分、显示部分和报警部分出现的问题进行处理。仿真实验结果有效地显示和验证了此设计的高效性。     

快堆辐射监测系统定期试验方案的改进设计

鉴于放射源的使用在辐射监测系统定期试验中带来的辐射安全问题,需要对试验方案进行改进设计。本文通过对探测器输出信号特性及电子学线路对信号处理方法的研究,介绍一种利用电子学方法产生的信号代替探测器的输出信号,实现在无放射源操作的情况下完成定期试验的方法。