CN113075432A - 反应性仪外部自检装置及其信号产生方法 - Google Patents

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章秩烽
陈晓亮
陈效先
胡晓
朱庆福
梁松
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Abstract

本发明公开了一种反应性仪外部自检装置，包括：电流源，用于按照e指数进行指数电流输出；控制器，用于向所述电流源提供控制参数，以使得所述电流源按照e指数进行指数电流输出；反应性仪，用于根据所述电流源输出的指数电流进行外部自检。本发明的技术方案采用电流源为电流信号发生器，控制电流源产生e指数电流信号，为反应性仪提供外部自检模拟信号，以克服相关技术中反应性仪的信号产生方法所存在的设置过程复杂、信号输出范围单一、周期选择有限等不足。

Description

反应性仪外部自检装置及其信号产生方法
技术领域
本发明涉及核反应堆反应性测量技术领域，具体涉及一种反应性仪外部自检装置及其信号产生方法。
背景技术
反应性仪在进行动态刻棒试验过程中，其采集到的小电流信号通常要从10-8A量程下降至10-11A量程，短时间内以指数形式连续下降3到4个数量级，对反应性仪核心设备小电流放大器的测量精度、自动量程切换的稳定性等性能带来很大考验。因此，在反应性仪产品出厂前需用模拟指数电流信号对反应性仪进行自检，保证反应性产品性能满足要求。然而，相关技术中反应性仪的信号产生方法存在设置过程复杂、信号输出范围单一、周期选择有限等不足。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种反应性仪外部自检装置及其信号产生方法，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种反应性仪外部自检装置，包括：电流源，用于按照e指数进行指数电流输出；控制器，用于向所述电流源提供控制参数，以使得所述电流源按照e指数进行指数电流输出；反应性仪，用于根据所述电流源输出的指数电流进行外部自检。
根据本发明的另一个方面，提供了一种上述反应性仪外部自检装置的信号产生方法，包括：向电流源提供控制参数；所述电流源根据所述控制参数按照e指数进行指数电流输出；反应性仪根据所述电流源输出的指数电流进行外部自检。
本发明的技术方案采用电流源为电流信号发生器，控制电流源产生e指数电流信号，为反应性仪提供外部自检模拟信号，以克服相关技术中反应性仪的信号产生方法所存在的设置过程复杂、信号输出范围单一、周期选择有限等不足。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本发明一个实施例的反应性仪外部自检装置的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的反应性仪外部自检装置的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的反应性仪外部自检装置的信号产生方法的流程示意图；
图4是图3中向电流源提供控制参数步骤的具体实现过程示意图。
需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
根据本发明的一个实施例，提供了一种反应性仪外部自检装置(也可以称为反应性装置)。如图1所示，反应性仪外部自检装置100包括：控制器110、电流源130和反应性仪150。
其中，电流源130也可以称为电流信号源，用于执行指数电流输出。在一实施例中，电流源130输出电流的范围可覆盖用于反应性仪150外部自检的电流区间。例如，电流源130能够输出100fA～105mA的直流电流。
在一实施例中，电流源130具有对数台阶输出模式。在对数台阶输出模式，电流源130可按照e指数进行指数电流输出。
控制器110可以为电流源130内部的控制结构或为电流源130外部的控制结构。当控制器110为电流源130内部的控制结构时，控制器110可以为电流源130的面板控件。当控制器110为电流源130外部的控制结构时，控制器110可以为PC机。
控制器110可以与电流源130通讯连接如串口通讯。控制器110用于向电流源130提供控制参数，以使得电流源130按照e指数进行电流输出。
在一实施例中，控制器110向电流源130提供的控制参数包括：输出电流的上限值A、输出电流的下限值B、上下限区间插值点个数n、每个步长输出的时间间隔t、电流输出的倍周期T。
相应地，在一实施例中，如图2所示，控制器110可以包括：输入模块112、选择模块114、计算模块116和输出模块118。
其中，输入模块112用于设置输出电流的上限值A和输出电流的下限值B。在一实施例中，输入模块112可供用户根据反应性仪150自检所需电流的范围在电流源130允许输出电流范围内手动设置输出电流的上限值A和输出电流的下限值B。
选择模块114用于选择电流输出的倍周期T。在一实施例中，根据实际需要，电流输出的倍周期T可以设为-120、-100、-80、-60、-40、-20、20、30、40、50、60、80、100、120s等。
计算模块116用于计算插值点个数n。在一实施例中，当计算模块116从输入模块112获取输出电流的上限值A和输出电流的下限值B，并从选择模块114获取电流输出的倍周期T时，计算模块116可以根据下面的公式计算插值点个数n：
Figure BDA0002989267520000041
其中，n表示插值点个数；A表示输出电流的上限值；B表示输出电流的下限值；Te为e倍周期；t表示每个步长输出的时间间隔(时间间隔t可以根据实际需要设置，例如默认每个步长输出的时间间隔t为1s)。
输出模块118用于向电流源130输出上述控制参数，包括：输出电流的上限值A、输出电流的下限值B、上下限区间插值点个数n、每个步长输出的时间间隔t、电流输出的倍周期T(即e倍周期Te)。
电流源130收到上述控制参数后，可以根据下面的公式计算得到的步长按照e指数进行电流输出：
Figure BDA0002989267520000042
其中，p表示步长，A表示输出电流的上限值、B表示输出电流的下限值、n表示上下限区间插值点个数。
反应性仪150用于根据电流源130输出的指数电流进行外部自检。
上述为本发明实施例中的反应性仪外部自检装置100中的具体结构，下面简述其信号产生方法。
如图3所示，根据本发明一个实施例的反应性仪外部自检装置的信号产生方法(也可以称为自检方法)包括下述步骤：
步骤S10：向电流源130提供控制参数；
步骤S20：电流源130根据控制参数执行指数电流输出；
步骤S30：反应性仪150根据电流源130输出的指数电流进行外部自检。
在步骤S10中，向电流源130提供控制参数，包括：
由控制器110向电流源130提供控制参数，以使得电流源130按照e指数进行指数电流输出。
在一实施例中，向电流源130提供的控制参数包括：输出电流的上限值A、输出电流的下限值B、上下限区间插值点个数n、每个步长输出的时间间隔t、电流输出的倍周期T。
在步骤S10中，如图4所示，向电流源130提供控制参数，包括：
步骤S12：设置输出电流的上限值和输出电流的下限值；
步骤S14：选择倍周期；
步骤S16：计算插值点个数；
步骤S18：向电流源130输出控制参数。
在一实施例中，在步骤S12中，可由用户根据反应性仪150自检所需电流的范围在电流源130允许输出电流范围内手动设置输出电流的上限值A和输出电流的下限值B。
在一实施例中，在步骤S14中，可根据实际需要，电流输出的倍周期T可以设为-120、-100、-80、-60、-40、-20、20、30、40、50、60、80、100、120s等。
在一实施例中，在步骤S16中，计算插值点个数，包括：
根据输出电流的上限值A、输出电流的下限值B、电流输出的倍周期T以及每个步长输出的时间间隔t，根据下面的公式计算插值点个数n：
Figure BDA0002989267520000051
其中，n表示插值点个数；A表示输出电流的上限值；B表示输出电流的下限值；Te为e倍周期；t表示每个步长输出的时间间隔(时间间隔t可以根据实际需要设置，例如默认每个步长输出的时间间隔t为1s)。
在一实施例中，在步骤S18中，向电流源130输出控制参数，包括：向电流源130输出输出电流的上限值A、输出电流的下限值B、上下限区间插值点个数n、每个步长输出的时间间隔t、电流输出的倍周期T(即e倍周期Te)。
在步骤S20中，电流源130根据控制参数执行指数电流输出，包括：
基于控制参数，根据下面的公式计算得到的步长按照e指数进行指数电流输出：
Figure BDA0002989267520000061
其中，p表示步长，A表示输出电流的上限值、B表示输出电流的下限值、n表示上下限区间插值点个数。
在步骤S30中，反应性仪150进行外部自检，包括：
反应性仪150根据电流源130输出的指数电流进行外部自检。
本发明实施例中的反应性仪外部自检装置100及其信号产生方法以电流源130为电流信号发生器，控制电流源130产生e指数电流信号，为反应性仪150提供外部自检模拟信号，以克服相关技术中反应性仪的信号产生方法所存在的设置过程复杂、信号输出范围单一、周期选择有限等不足。
对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种反应性仪外部自检装置(100)，其特征在于，包括：
电流源(130)，用于按照e指数进行指数电流输出；
控制器(110)，用于向所述电流源(130)提供控制参数，以使得所述电流源(130)按照e指数进行指数电流输出；
反应性仪(150)，用于根据所述电流源(130)输出的指数电流进行外部自检。
2.如权利要求1所述的反应性仪外部自检装置(100)，其特征在于，所述控制器(110)包括：
输入模块(112)，用于设置输出电流的上限值和输出电流的下限值；
选择模块(114)，用于选择电流输出的倍周期；
计算模块(116)，用于根据来自所述输入模块(112)的所述输出电流的上限值和输出电流的下限值以及来自所述选择模块(114)的电流输出的倍周期，计算插值点个数；
输出模块(118)，用于向所述电流源(130)输出所述控制参数，所述控制参数包括：输出电流的上限值、输出电流的下限值、上下限区间插值点个数、每个步长输出的时间间隔、电流输出的倍周期。
3.如权利要求2所述的反应性仪外部自检装置(100)，其特征在于，所述计算模块(116)根据下面的公式计算插值点个数：
Figure FDA0002989267510000011
其中，n表示插值点个数；A表示输出电流的上限值；B表示输出电流的下限值；Te为e倍周期；t表示每个步长输出的时间间隔。
4.如权利要求3所述的反应性仪外部自检装置(100)，其特征在于，所述电流源(130)根据下面的公式计算得到的步长按照e指数进行指数电流输出：
Figure FDA0002989267510000021
其中，p表示步长，A表示输出电流的上限值、B表示输出电流的下限值、n表示上下限区间插值点个数。
5.如权利要求1所述的反应性仪外部自检装置(100)，其特征在于，所述控制器(110)为所述电流源(130)的面板控件。
6.如权利要求1所述的反应性仪外部自检装置(100)，其特征在于，所述控制器(110)为PC机。
7.一种如权利要求1至6中任何一项所述的反应性仪外部自检装置(100)的信号产生方法，其特征在于，包括：
向电流源(130)提供控制参数；
所述电流源(130)根据所述控制参数按照e指数进行指数电流输出；
反应性仪(150)根据所述电流源(130)输出的指数电流进行外部自检。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述向电流源(130)提供控制参数，包括：
由控制器(110)向所述电流源(130)提供所述控制参数，以使得所述电流源(130)按照e指数进行指数电流输出。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述向电流源(130)提供控制参数，包括：
设置输出电流的上限值和输出电流的下限值；
选择倍周期；
根据所述输出电流的上限值、所述输出电流的下限值以及所述倍周期计算插值点个数；
向所述电流源(130)输出所述控制参数，所述控制参数包括：输出电流的上限值、输出电流的下限值、上下限区间插值点个数、每个步长输出的时间间隔、电流输出的倍周期。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述计算插值点个数，包括：
根据下面的公式计算插值点个数：
Figure FDA0002989267510000031
其中，n表示插值点个数；A表示输出电流的上限值；B表示输出电流的下限值；Te为e倍周期；t表示每个步长输出的时间间隔。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述电流源(130)根据所述控制参数按照e指数进行指数电流输出，包括：
基于所述控制参数，根据下面的公式计算得到的步长按照e指数进行指数电流输出：
Figure FDA0002989267510000032
其中，p表示步长，A表示输出电流的上限值、B表示输出电流的下限值、n表示上下限区间插值点个数。
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