[实用新型]β电离室的前置放大数字化装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种β电离室的前置放大数字化装置。

背景技术：

近几年随着同位素仪表的迅猛发展，β电离室探测器的应用也越来越广泛；目前常用的实现方法有：高阻放大法、积分放大法、I/F变换法；高阻放大法具有实时性强的特点，适合测量连续变化的信号，但要求放大器的输入阻抗极高，反馈电阻极大导致响应时间较长，抗干扰能力差；且因高值电阻的稳定性、一致性较差，降低了系统的测量精度和信噪比；积分放大法可将输入电流进行平均，因而对外界干扰有较强的抑制能力；但其实时性不好，不能反应信号的快速变化；另外由于测量完成后需要对积分电容进行放电，使得电路存在积分死时间，丢失部分电荷信息，不能对信号进行连续测量；I/F变换法，输出信号为脉冲序列，适合数据传输和后期处理，但I/F变换器是由分离元件组成，电路设计复杂，稳定性一致性较差；波动大，随温度漂移严重不能很好的提供测量效果；使仪表不能很好的放映其真实数值。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种采用双通道积分法，将可编程逻辑控制器CPLD器件嵌入到前置积分放大电路的β电离室的前置放大数字化装置。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

β电离室的前置放大数字化装置，其组成包括：β电离室，所述的β电离室连接积分回路A，所述的β电离室同时连接积分回路B，所述的积分回路A连接AD转换器，所述的积分回路B连接AD转换器，所述的AD转换器连接可编程逻辑控制器CPLD，所述的可编程逻辑控制器CPLD同时连接积分回路A和积分回路B。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型采用双通道积分方案，以两路积分器交替工作的方式分别对输入电流进行积分和调制AD转换器，同时将可编程逻辑控制器CPLD器件嵌入前置放大器中来实现双路积分器的时序控制和高速数据采集，实现了前置放大数字化。

本项目采用双通道积分方案，对积分结果进行调制AD实现电流数字化；使系统更加稳定可靠；并将CPLD器件嵌入到前置放大电路中完成数据的采集逻辑和时序控制，实现前置放大数字化。

2.本实用新型的方法具有输入阻抗低、抗干扰能力强、温度漂移小、稳定性好、一致性好且易于信号传输和数据处理等特点，是提高β电离室测量性能的关键。

3.本实用新型采用双通道积分方案，消除积分死时间，实现nA级电流的连续测量。

4.本实用新型由于使用两个回路对电流进行积分放大，电路的死时间为零，在测量过程中不会丢失电荷信息；在电路中可接入多个积分电容进行量程选择，积分时间也可动态设定，相对其他电流测量方法具有更高的灵活性。

附图说明：

附图1为本产品的结构框图。

附图2为本产品的电路图。

具体实施方式：

实施例1：

β电离室的前置放大数字化装置，其组成包括：β电离室1，所述的β电离室1连接积分回路A2，所述的β电离室1同时连接积分回路B3，所述的积分回路A2连接AD转换器4，所述的积分回路B3连接AD转换器4，所述的AD转换器4连接可编程逻辑控制器CPLD5，所述的可编程逻辑控制器CPLD5同时连接积分回路A2和积分回路B3。

实施例2：

实施例1所述的β电离室的前置放大数字化装置，所述的电离室输出的nA级电流信号同时输入到积分回路A和积分回路B，所述的回路A和回路B对信号进行交替积分后输入到AD转换器进行模数转换，转换后的数字信号经由可编程逻辑控制器CPLD进行采集和处理，可编程逻辑控制器CPLD同时还对积分回路A积分回路B及AD转换器的工作时序进行控制。

工作原理：

采用双通道积分方案，以两路积分器交替工作的方式分别对输入电流进行积分和调制AD转换器；当回路A到达积分时间后，控制模块将其断开，同时接通回路B，在回路B完成积分前，将回路A的积分电压进行AD转换，结果采样保持，然后将积分电容放电，等待下一轮积分过程。