新型电磁脉冲耦合参数自动测量系统设计

针对高空电磁脉冲试验中密闭腔体、被试系统内部等无预留信号传输通道环境下电磁脉冲耦合参数的测量需求,设计了一套电磁脉冲效应参数自动测量系统。该系统由硬件设备和自动采集软件构成,可搭配不同传感器,实现电场、电流和电压信号的测量。系统具备无人干预下多发次试验数据自动循环采集、数据存储、报表生成等功能,可解决测试人员与测量设备物理隔离的障碍而无法对测量系统操作的问题。测试表明,该系统-3 dB模拟带宽最高超过1 GHz,动态范围最高超过50 dB,可靠性和稳定性满足电磁脉冲耦合参数自动测量的需求。     

高压脉冲信号发生器的研制

高压脉冲信号的测量主要通过分压器分流器等测量设备实现。为对分压器或分流器进行校准，研制了高压脉冲信号发生器。研制了低电感的高压开关，其结构简单、性能可靠。     

基于FPGA的核信号高速采集系统设计

低速核采集系统无法满足高精度能谱测量对核信号采集的要求。设计制作了由前端电路、高速ADC、FPGA和微控制器组成的高速采集系统。高速ADC实现核信号的最高100 MSPS离散化操作,FPGA处理实现数字核信号的高速接收、存储,并响应上位机的操作命令,实现核数据的发送等操作。通过对FPGA的静态时序分析和实时核信号的采集测试表明:该采集系统具有实时核信号的高速采集能力,可应用于高精度能谱测量场合。     

核电厂管道振动测量系统的研制

依据核电厂管道振动测量的相关标准,开展管道振动测量系统样机的设计及研制。研制的振动测量系统基于计算机总线平台,采用便携式机箱结构和高性能动态信号数据采集卡硬件,结合基于现代信号处理技术的专业软件,以及动态信号采集分析处理的解决方案,对管道不同测点的振动数据迚行采集,为后续的数据库构建、振动评估、专家系统和可靠性评估构建等提供必要的数据支持,对于确保管道系统安全可靠运行具有重要意义。     

电子直线加速器计算机控制系统的研制

电子直线加速器作为射线源可用于工业探伤、工业CT、集装箱检测、辐照等领域。本工作所研制的加速器计算机控制系统采用分布式网络控制 ,分三级进行监测和控制 ,可方便地将探伤工艺、CT设备、辐照等的相关控制纳入控制系统中。系统的前端设备通过网络通讯方式联成控制网络 ,分别对各子系统进行采集、测量、控制、保护 ,用软件代替部分硬件 ,在满足原有功能的基础上实现很多新功能 ,且易于测试、生产、维修和维护升级     

光中子成像多路数据获取系统研制

研制了一套用于强X射线场下多路中子探测器信号处理和采集的数据获取系统。该系统接收探测器信号,分别对其做不同时间范围的积分,两个积分信号的幅度可用作波形甄别。采用现场可编程逻辑器件(FPGA)和硬件描述语言(verilog)实现对探测器和前端电路的测量控制,得到的数据经STM32微控制器控制传输给计算机。使用两种输入信号进行信号采集测试表明:该系统可正常地进行采集工作,得到的数据能够用于区分不同形状的信号。     

基于FPGA的核信号高速采集系统的设计

对核信号高速采集系统的研究可实现数字核信号处理方法的改进与算法的验证,以及对数字化核能谱测量系统性能指标的提升具有重要意义。研发一套核信号高速采集系统,通过高速ADC将信号调理电路输出核脉冲信号进行采样,同时在FPGA系统中实现FIFO、USB接口传输功能,将采样后的数据经过FIFO缓存,再通过USB接口传送给后续计算机系统进行保存、显示与进一步处理。在搭建的核信号采集系统上进行测试,通过对5、10、20与33.3 MHz采样率下得到的核信号进行分析与讨论,表明该系统可有效地实现核信号的高速采集。     

SHINE丝扫描截面测量系统样机数据采集系统研制

上海高重复频率硬X射线自由电子激光装置（Shanghai HIgh repetition rate XFEL aNd Extreme light facility,SHINE）使用低温超导高频腔加速电子,电子能量可以到达8 GeV。对于SHINE的电子束团横向截面测量将使用丝扫描这种半拦截式的截面测量方法,产生的次级粒子数量较拦截式测量方法（如截面靶小）可以减小超导腔失超的风险,但需要实现束损探测器的信号与电机位置同步采集。本文基于Zynq-UltraScale+型片上系统设计与实现了丝扫描系统数据采集系统,首先对该数据采集系统的实现方式作了详细描述,然后利用实验平台检验了电机位置测量的正确性,并验证了同步采集探测器信号和扫描丝位置的功能。实验结果表明：该数据采集系统可以满足SHINE丝扫描截面测量系统的运行要求。     

水下冲击波超压高速采集测试技术研究

针对冲击波场测量中存在的通用测试系统采样速度较慢、布设不方便等问题,研制了具有增益可调和无线数据传输功能的新型高速冲击波压力测试系统,信号输入级使用电荷输出型压电传感器并设计了信号调理电路,存储模块使用铁电存储器实现高速存储省略了传统的缓存电路。经试验证明系统能够稳定运行,并能够适用多种电荷输出型传感器。     

瞬发γ射线谱数据在线采集系统研制

介绍了爆炸物监测数据在线采集系统的研制情况。设计了NIM标准的前端电子学系统,使用基于PCI总线标准的高速数据采集卡,通过编写控制程序实现了多路与γ信号的相关谱测量。并介绍了几种典型的应用。     

磁质谱仪离子收集器数字化读出系统的研制

研制了一个用于磁质谱仪法拉第筒阵列离子收集器的高精度数字化读出系统,实现对离子束中离子成分的分析与诊断。数字化读出系统由前端处理电路和数据获取模块组成,前端处理电路采用门控积分器将418通道微弱电荷信号转换为电压信号,数据获取模块将电压信号数字化后,通过以太网接口将数据上传到远程上位机。该读出系统实现了电荷范围为0.1~120 pC的数字化读出,非线性误差小于1.95%（全量程）。现场应用测试结果表明,该数字化读出系统完全满足实验需求。该系统还可广泛用于核物理实验和加速器系统中微弱电流或电荷信号的测量。     

Development of data acquisition and over-current protection systems for a suppressor-grid current with a neutral-beam ion source

Neutral beam injection is one of the effective auxiliary heating methods in magnetic-confinement-fusion experiments.In order to acquire the suppressor-grid current signal and avoid the grid being damaged by overheating,a data acquisition and over-current protection system based on the PXI (PCI eXtensions for Instrumentation) platform has been developed.The system consists of a current sensor,data acquisition module and over-current protection module.In the data acquisition module,the acquired data of one shot will be transferred in isolation and saved in a data-storage server in a txt file.It can also be recalled using NBWave for future analysis.The over-current protection module contains two modes:remote and local.This gives it the function of setting a threshold voltage remotely and locally,and the forbidden time of over-current protection also can be set by a host PC in remote mode.Experimental results demonstrate that the data acquisition and over-current protection system has the advantages of setting forbidden time and isolation transmission.     

~(60)Co船只辐射成像嵌入式数据获取系统设计

介绍了~(60)Co辐射成像检查系统中嵌入式数据获取系统的设计,重点介绍了基于模块化驱动和网络传输的嵌入式数据获取系统的组成,采用分时复用方式简化了系统各部分接口设计。嵌入式系统作为数据采集系统的控制中心,通过以太网接收上位机的控制命令,产生采集控制时序,从前置放大器读取数据并缓存、传输至上位机。经过对系统性能的测试,验证了该嵌入式数据获取系统具有连接接口简洁、便于扩展、性能稳定可靠的特点。     

基于FPGA和MCU的低成本地震信号数字滤波器设计

针对地震数据采集系统提出一种低成本、高灵活性的数字滤波设计方案。不仅对于地震数据采集系统有很大的实用意义,对于其它传感器网络也是可供参考的解决方案。设计的目的是在保持优秀的低通性能的同时实现高度抽取。该滤波器系统由四级CIC滤波和两级FIR滤波构成,分别在FP-GA和MCU内部实现。滤波器有着良好的低通性能,在430 Hz～500 Hz范围内幅度响应下降了137 dB。采用实际信号测试,信噪比好于110 dB,能够很好地满足地震数据采集的需求。     

基于氦喷嘴带传输装置的微机数据获取系统

介绍一套特殊的核物理实验装置，它由氦喷嘴装置，带传输装置和微机数据获取与分析系统组成，氦喷嘴装置和带传输装置将反应物从反应室传送到探测器前面，同时给出一个同步信号来控制获取系统，获取系统准确识别控制信号，产生一个明显的标识符来标记不同的样品。本系统对短寿命远离稳定线纱的研究有独特的优势。     

高分辨粉末衍射仪数据采集系统研制

介绍了中国先进研究堆(CARR)旁高分辨粉末衍射仪数据采集系统的整体设计和硬件组成,阐述了各单元电路的结构和设计。加载输入信号对电路进行了调试,测试了电路的各项性能,测试结果满足设计要求。从探测器、前置放大器、主放大器、甄别器、计数卡到计算机的整个系统,实现了对信号的获取、放大、滤波成形、甄别、定标计数和存储全过程,多达65路的数据采集系统已研制成功。     

A new method for signal acquisition and analysis in high radiation environment

A new method for signal acquisition and analysis in high count-rate environment is presented. It consists in the acquisition of the whole signal waveform by means of a flash-ADC and in the fitting of the pulse shape with an appropriate analytical function. The performance of the method, in particular for n/γ discrimination and resolution of the pile-up events has been investigated. Further developments on this line are suggested.     

基于DSP的核信号波形数字化获取与处理系统设计

介绍了一种基于DSP的高速核信号波形数据采集与处理系统的软硬件设计及实现,并给出了在不同条件下的采样结果.     

EAST嵌入式数据采集系统设计

介绍了EAST核聚变装置中嵌入式数据采集系统的设计,该系统基于FPGA和ARM技术,集成信号调理、数据采集和数据处理于一体,便于放置于实验现场进行采集,具有较高的集成度和便捷性。同时,针对聚变实验的稳态运行,该系统引入了时间片技术,实现了长时间采集和数据实时传输。     

多通道高速数据采集与处理装置的研制

介绍了一种多通道数字信号处理装置的基本技术指标、基本结构和系统工作原理。它包括前端放大、A／D转换、数据缓存FIFO、数字信号处理等电路设计以及系统的设计。本系统具有较通用性,可以应用于各种需要高速数据采集与高速数据处理的仪器之中。