宽频带电磁脉冲电场传感器的研制与测试

用单极天线感应外界电场信号设计电光转换电路,信号通过光进行传输,最后通过光电转换,用示波器观察电磁脉冲时域电信号波形.通过时域、频域实验验证,整个系统符合目前核电磁脉冲国际标准的时域和频域要求,有较好信噪比,对相关的电磁脉冲环境研究和电磁兼容研究有重要意义.     

随机离散信号系统的数学建模

本文应用离散系统理论的研究方法,以核射线探测仪随机离散系统为对象,对随机离散信号的处理系统进行数学建模并予以分析,为使用计算机辅助手段设计核仪器电路的仿真方法做初步探讨.     

一种仿核脉冲随机信号发生器的设计与实现

针对模拟核信号发生装置的研究,本文提出了一种高精度、高灵活度的信号发生器的研制思路。利用Matlab可以便携地实现核信号的数字模拟,保证核脉冲信号的时间特性、幅度特性和脉冲形状特性。由Lab VIEW设计的上位机软件可以提供较好交互方式,便于灵活地调节发生器的各项参数,并进行相应的谱数据分析及显示。硬件电路主要由MCU、FPGA、SRAM、10 bit高速DAC、低通滤波及放大电路构成。初步的测试结果表明:该信号发生器满足核信号在时间间隔和幅值的随机分布特性,能量范围及计数率可调,谱数据的统计分析,高精度的信号输出,为仿核信号发生器的研制与改进提供了思路。     

电磁脉冲试验测试控制及信息管理系统

针对高空核电磁脉冲(HEMP)模拟试验需求,研制了一套分布式测试控制与信息管理系统。系统基于网络通信技术,通过虚拟仪器软件架构VISA函数和控件实现与仪器之间的通信,利用NI公司的图形化编程语言LabVIEW实现。系统集硬件控制以及数据采集、信号处理、数据库管理、报表生成等功能于一体,具有高效、规范、可移植性和可扩展性强等特点。系统在实际试验中得到了应用,提高了核电磁脉冲试验工作效率和规范性。     

潜艇天线对核电磁脉冲的响应计算

核电磁脉冲通过天线耦合到潜艇的通讯、导航等电子系统中,会对电子系统产生冲击甚至物理损害。针对潜艇天线所处的不同状态,分析了天线对核电磁脉冲的响应,计算了天线中的感应电流强度和天线收集的能量数值,为防护措施的开展提供了依据。     

一体化总中子探测仪的研制

研制的一体化总中子探测仪将电子学部件小型化并集成于探测器顶部,与探测器组成一体,达到了体积小、移动方便的目的;用能转动方向的LED实时显示测量结果,通过计算机进行数据处理和报警显示;探头部分设计为具有一定的探测方向性。该探测仪可用于核视察及在车间、仓库进行长期监测,也可用于寻找在设备或核废物中能发射中子的核材料。仪器对前方相距10cm处的252Cf中子源的探测效率为0.92%。经过长期试用考验,总中子探测仪稳定可靠。     

基于Multisim的核信号仿真与高斯成形研究

核信号的仿真与处理对核电子学电路的研究与核仪器的研发工作具有重要意义。在Multisim平台上通过对电压脉冲信号源与电流脉冲信号源的处理,模拟产生核脉冲信号,再设计相应的CR-(RC)~m与多级Sallen-Key电路,对模拟产生的核脉冲信号采用上述设计的电路实现其高斯成形。通过改变电路设计的参数,输出CR-(RC)~2、CR-(RC)~3,两级与四级Sallen-Key电路的高斯成形,通过与理论研究相比较,表明该研究取得较满意的效果,对核电子学电路设计、核仪器研发、与核信号处理具有一定的指导意义。     

高速核脉冲信号数字存储示波器的研制

针对核脉冲信号数字化处理的研究需求及当前示波器的应用限制,以高速FPGA系统为核心,采用80 M高速ADC、信号调理电路和USB接口,设计了高速核脉冲信号采集器。通过PC机上编写的软件完成设置、采集数据的接收、显示和存储。设计了双触发模式,从而实现对核脉冲信号的两种采集保存方法,以便于对核脉冲信号的后续处理和研究。测试表明:该设计能够高速、准确地进行核脉冲信号的采集、显示和储存。     

低噪声波形数字化电路的研制

由于电子学噪声的存在,往往会影响核信号测量的精度。为了解决降低电路本底噪声这一难点,从减小模拟电路噪声、降低数字电路和电源干扰方面对低噪声波形数字化电路的设计进行了研究。研制和实现噪声水平为0.120 mV的低噪声波形数字化电路,利用该电路和高纯锗探测器搭建了能谱测量系统。对152EU放射源进行能谱测试,在778.9 keV处测得的能量分辨率为0.29%,结果优于高精度示波器HDO6104,达到了国外商用数字化仪的性能。     

核电磁脉冲信号向卫星轨道传播数值计算

采用射线追踪法对核电磁脉冲(NEMP)信号穿过电离层后传播到卫星轨道的波形进行了数值计算.由于电离层的色散与时延作用,NEMP波形转变成-个震荡的波包.计算结果表明,在卫星轨道上,核电磁脉冲信号是可以监测到的.     

微波功率源连锁保护装置研制

本文论述了-个微波功率源的连锁保护装置的设计.该系统核心是连锁保护控制电路,实现了对微波系统连锁保护信号和调制器连锁保护信号的实时监测和控制,且实现和PLC信号的传输.     

ASD/BLR及其测试平台的设计

ASD/BLR是稻草管探测器读出系统的核心电路,具有很强的功能,详细了解该电路的工作原理,是用好ASD/BLR的基础,对于采用稻草管探测器的读出系统是非常有意义的.给出了ASD/BLR的测试方法及其测试电路的原理.     

High-Speed Optical Signal Processing System Based on DSP for Neutral Beam Injector on EAST

Neutral Beam Injection (NBI) is one of the main plasma heating methods in nuclear fusion devices. To prevent the device from irreversible damage, all the status signal acquisition and transmission must meet high voltage isolation, fast-reaction and high reliability requirements. DSP performs well at complicated algorithms computing and meets the real-time requirements, but it is poor at parallel processing. FPGA is good at combination logic and sequential logic control. To meet the EAST-NBI control system experimental operational requirements, DSP and FPGA architecture is taken in this design, which converts the optical signal to high-precision analog signal to output. This paper analyzes the requirement of high-speed optical signal processing system based on DSP for EAST-NBI and introduces the detail modules designs, including seven modules: optical signal receiving and conversion interface circuit, FPGA decoding interface circuit, OMAP processing interface circuit, DAC interface circuit, Ethernet interface circuit, serial port interface circuit and amplification interface circuit.     

一种新型中子剂量当量仪的电子学系统设计

介绍了一种新型中子剂量当量仪的电子学系统的设计,该系统由电源电路、放大器电路、脉冲幅度甄别电路和仪器控制电路等部分组成.该系统能够满足该新型中子剂量仪的功能要求,能够实现该新型中子剂量仪的信号采集、结果计算和仪表控制等功能.     

电力参数综合探测系统信号调理电路研究与设计

电力参数通常使用电流、电压表、功率表、频率表、谐波表、三相不平衡度计、电压波动和闪变仪等传统仪器进行检测.仪器通用性差,测量烦琐,自动化程度低.针对这个问题,开发设计了一套基于虚拟仪器技术的电力参数综合自动探测系统,论文详细介绍了系统硬件电路的关键部分信号调理电路设计,阐述了系统整体框架及硬件系统各功能模块设计方法,并通过仿真验证了系统的准确性.系统可移植性较强,可广泛应用于电力系统电网、飞机电源电力参数等领域的综合探测.     

基于AD9901的高频高精度相位测量仪的研制

本文介绍了一种基于AD9901设计的高频高精度相位测量仪,介绍了电路的设计原理,并对相位测量仪的各部分电路逐一进行分析,最后分析了对实际电路的测试结果.     

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。     

基于VME总线的高精度信号发生器的设计

北京谱仪(BESⅢ)的飞行时间读出电子学(TOF)对于时间信号的测量具有非常高的要求,需要对TOF时间测量电路进行严格的测试。本文介绍了用于该测试的高精度信号发生器的实现方案,该电路能够产生抖动(Jitter)小于23．623ps的脉冲信号和抖动小于12．265ps的40．000MHz时钟信号。同时,对设计中使用的关键性技术一高速高精度时钟电路和脉冲产生电路的设计进行了分析。     

USB无驱动技术在核仪器中的应用

以ARM2220为核心的具有USB接口的核能谱仪器为例,详细介绍一种使得具有USB接口的任一外设被主机默认为HID(人机接口设备)的设计过程以及应用程序设计方法,探讨在CPU USB接口芯片模式下,实现仪器的无驱动设计.     

远距离大动态范围电荷测量电路的设计

介绍了大型高海拔空气簇射观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)空气簇射芯探测器阵列(Shower core detector array,SCDA)读出电子学方案的预研设计。系统采用基于电荷积分法的电荷测量方案,读出电子学通过同轴电缆接收光电倍增管输出的电流信号;采用在输入端与电荷积分放大器的虚地点之间接入等效50?电阻的终端阻抗匹配方案,并通过Pspice仿真验证该阻抗匹配的可行性。电路测试结果表明,该电路能满足远距离10 bit大动态范围电荷测量的设计指标要求。