SU1424512A1 - Устройство дл измерени спектрального распределени радиоактивного излучени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области технической физики, а именно к уст- - ройствам дл  первичного преобразовани  актлитуд спектрометрических импульсов . Цепь изобретени  - повышение точности измерени . В ycTpoficTso, содержащее два аналого-цифровых преобразовател  2, 3, первый блок вычитани  и цифроаналоговый преобразователь 1, введены второй блок вычитани  5, блок умножени  6, два регистра 7 и 8, сумматор 9, элемент ИЛИ 10 и блок ключей 11. Это позвол ет исключить из суммарного значени  дифференциальной нелинейности преобразовани  основную ее компоненту - дифференциальную нелинейность аналого- цифрового преобразовател  старших разр дов, сохран   при этом высокое быстродействие, присущее методу по- следовательно-параллельного преобразовани , -ЧТО обеспечивает повышение точности измерени  спектрального распределени  радиоактивного излучени . 2 ил. Ф (Л

Description

11

Изобретение относитс  к области технической физики, а именно к уст- |ройствам дл  первичного преобразова- |ии  амплитуд спектрометрических им- пульсов, и может быть использовано в составе прецизионных спектрометрических систем, в частности в составе системы сбора спектрометрической Информации термо дерной установки Токамак 15.

Цель изобретени  - повьппение точ- 1)сти измерени .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 зременные диаграммы, иллюстрирующие jjro работу.

Устройство дл  измерени  спектрального распределени  радиоактивног излучени  содержит п-разр дньй цифро налоговый преобразователь (ПАП) 1j ф- разр дный аналого-цифровой преоб- 1|)азователь (АЦП) 2, (п-т+1)-разр д- |;1ый аналого-цифровой преобразователь

30

40

блоки вычитани  4 и 5, блок умно- 25 ени  6, регистры 7 и 8, сумматор 9,

элемент ИЛИ 10 и блок ключей 11.

I

Входна  шина 12 соединена с одним

Йходом блока вьмитани  Д и с входом 41Д1 2, разр дные выходы которого соединены с первой группой входов бло- Kia умножени  6 и через элемент ИШ1 10 с входом управлени  блока ключей 11 , В|ыходы регистров 7 и 8 соединены с|оответственно с одной группой входов 35 б1пока. вычитани  5 и с другой группой вЬсодов блока, умножени  6, выходы ко- через блок вычитани  5 и блок ключей 11 соединены с входами ЦАЛ 1 и с одной группой входов сумматора 9. ВЬкод ЦАП 1 соединен с другим входом блока вычитани  4, выход которого через АЦП 3 соединен с другой группой входов сумматора 9, подключенного вЬкодами к выходным шинам 13 устройства .

На фиг. 2 прин ты следующие обозначени : сигнал 14 на входе АЦП 2, двоичный код сигнала 15 на выходе АЦП 2ь сигнал 16 на выходе элемента ИЛИ 10, код сигнала 17 на выходе блока ключей 11, сигнал 18 на выходе 1Ш1 1, кдд сигнала t9 на выходе ЦАП 3, код сигнала 20 на выходе сумматора 9, код сигнала 21 на выходе блока умноже- нй  6, код сигнала 22 на выходе блока вй1читани  5.

Перед началом работы в регистр 7 записываетс  некоторое число 7., ко45

50

торое определ етс  с учетом дифференциальной нелинейности f ЦАП 1, дифференциальной нелинейности к АЦП 2 и дифференциальной нелинейности f-j АЦП 3 и представл ет собой вьфажен- ную в единицах младшего разр да дифференциальную нелинейность преобразовани  устройства

2(..

, ,, -П1

Г2) ,

(1)

а в регистр 8 записываетс  число

Z 2

и-гч

5

20

30

0

25

5

5

0

Устройство дл  измерени  спектрального распределени  радиоактивного излучени  работает следующим образом.

Входной сигнал, отражающий амплитуду спектрометрического импульса (фиг. 2, поз. 14), поступает на один вход блока вычитани  4 и на вход АЦП 2. По истечении времени, необходимого дл  завершени  преобразовани , на вьтходе АЦП 2 формируетс  двоичный код некоторого числа 7, , поступающий на первую группу входов блока умножени  6 и на входы элемента ИЛИ 10.

В этом случае, если амплитуда данного спектрометрического импульса достаточно мала (фиг. 2, поз. 14) и число (фиг. 2, поз. 15) на выходе АЦП 2, то на вьтходе элемента ИЛИ 10 формируетс  логический О (фиг.2, поз. 16), который поступает на уп- . равл ющий вход блока ключей 11 и устанавливает его в закрытое состо ние . Двоичный код числа 2 0 с выходов блока ключей 11 (фиг. 2, поз. 17) поступает на одну группу входов сумматора 9 и на входы цифро- аналогового преобразовател  1, на выходе которого формируетс  нулевое значение напр жени  (фиг. 2, поз.18), поступающее на другой вход блока вычитани  4. При этом сигнал с входной 1пины 12 (фиг. 2, поз. 14) без изменени  транслируетс  на вход аналого- 1ЩФРОВОГО преобразовател  3, на выходе которого формируетс  двоичный код соответствующего числа Zj (фиг.2, поз. 19), поступающий через сумматор 9 на вьпсодные шины 13 (фиг. 2, поз. 20) и далее во внешний накопитель (не показан) дл  формировани  гистограммы спектрального распределени  измер емого радиоактивного узлу- чени .

При дальнейшем поступлении на входную шину 12 спектрометрических сиг 1 42 512

налов столь же малой амплитудыа результат с.уммиррваин  с выходов

(фиг. 2, поз. 14) на пыходе аналого- сумматора 9 поступает на выходные шицифрового преобразовател  2 сохран -ны 13 устройства.

етс  двоичный код числа 2.00При этом, поскольку число, запи- (фиг. 2, поз. 15), поддерживающийсанное перед началом измерений в ре- блок ключей 11 в закрытом состо ниигистр 7,. выбрано исход  из усло и  (фиг.2, поз. 17) и сохран ющий на вы-(1), отражающего возможную погреш- ходе цифроаналогового преобразова-ность АЩ1 2, погрешность ширины кана- тел  1 нулевое значение напр жени  Qла преобразовани  определ етс  исклю- (фиг. 2, поз. Г8), поэтому дифференгчительно параметра№ ЛЦП 1 и АЦП 3, циальна  нелинейность измерений „-а поэтому дифференциальна  нелиней- устройства в режиме малых сигналовность , измерени  при любых значе- полностью определ етс  дифференци-ни х входного сигнала не превьппает альной нелинейностью (j аналого-циф- igвеличины рового преобразовател  3 м.

/ .-ж. , . (3)

Г« 2 3 .(2).. .„ Использование устройства в составе

При поступлении на входную шину 12,, систе№ 1 сбора спектрометрической ин- спектрометрического импульса доста- in t.-. ,

„.,. формации термо дерной установки Тоточно большой амплитуды (фиг. 2,..

..V камак 15 за счет сокращени  диффепоз . 14) на выходе аналого-цифрового ре„ц„альной нелинейности в 0,52%/ преобразовател  2 формируетс  дврич- /о,02В7.;Ы9 раз позволит существенно ный код соответствующего числа повысить точность измерени  спект- (фиг. 2, поз. 15), поступающий на 25 рального распределени  радиоактивно- входы элемента ИЛИ 10 и устанавливаю- излучени , что, в конечном итоге,

щий на его выходе логическую 1. ,

, . приведет к повышению эффективности

(фиг. 2, поз. 16), Кроме того, сигна- ; „ г, I качества проводшчых исследований.

лы с выхода AJUI 2 поступают на одну

группу входов блока умножени  6, на 30 ф о р м у л а и з о б р е V е н и   выходе которого формируетс  двоичньй

код числа Z z;-Ze (фиг. 2, поз. 21), Устройство дл  измерени  спект- поступающего на другую группу входов рольного распределени  радиоактив- блока вычитани  5. ПРИ этом на выхо- - „ „злучени , содержащее два анало- де блока вычитани  5.формируетс  дво- о-цифроньк преобразовател , вход

.чньй код числа ,-Z,Z,.Ze-Z, первого из которых  вл етс  входом (фиг. 2 поз. 22), которьш через блок устройства, цифроаналоговьш преобра- ключей 11, открытьй логической 1 с зователь и первый блок вычитани , вьпсода элемента ИЛИ 10 (фиг.2, поз. подключенный одним входом к вькоду 16), поступает на одну группу входов цифроаналогового преобразовател  и сумматора 9 и на входы ЦДЛ 1, фор- выходом к входу второго аналого-циф- миру  на его.выходе соответствующее р, преобразовател , о т л и - напр жение U, (фиг. 2, поз. 18). Сиг- чающеес  тем, что, с целью нал с выхода IWl 1 поступает на дру- повышени  точности, в него введены гой вход блока вычитани  4, на вьтходе второй блок вычитани , сумматор, два которого образуетс  напр жение u;, регистра, блок ключей, элемент ИЛИ ц представл ющее собой разность мехду блок умножени , подключенный одной сигналом и,; на входной щине 12 группой входов к выходам первого ре- (фиг. 2, поз. 14) и сигналом и на гистра, выходами к одной группе входов выходе ЦАП 1 (фиЬ. 2, поз. 18). go второго блока вьпштани  и другой груп-.

Сигнал с выхода блока вычитаки  4 пЪй входов к соответствующим входам эле- поступает на вход АЦП 3, на вькоде мента ИЛИ и к выходам первого аналого- которого формируетс  двоичный код со- цифрового преобразовател , вход кото- ответс гвующего числа Z (фиг. 2, рого соединен с другим входом перво .поз. 19). Информаци  с, выхода АДП 3 55 го блока вычитани , второй блок вычи- поступает на другую группу входов танин подключен другой.группой вхо- сумматора 9, где происходит ее ариф- дов к соответствующим выходам второго метическое суммирование с поступаю-. регистра и вькодами - к входам блока, щим на первую группу,входов числом Zy, ключей, подсоединенного управл ющим

,51424512

входом к выходу элемента ИЛИ и выхо- рового преобразовател  соединен с дру- к одной группе вхвДов сумматора гой группой входов сумматора, вьжоды и и входам цнфроаналогового преобра- которого  вл ютс  соответствукицими зойател , а выход второго аналого-циф-g выходами устройства,

фиг 2

Claims (1)

1. Устройство для измерения спектрального распределения радиоактивного излучения, содержащее два анало35 го-цифровых преобразователя, вход ,первого из которых является входом устройства, цифроаналоговый преобразователь и первьгй блок вычитания, подключенный одним входом к выходу 40 цифроаналогового преобразователя и выходом к входу второго аналого-цифрового преобразователя, о т л и — ' чающееся тем, что, с целью ¹ повышения точности, в него введены 45 второй блок вычитания, сумматор, два регистра, блок ключей, элемент ИЛИ ц · блок умножения, подключенный одной группой входов к выходам первого регистра, выходами к одной группе входов 50 второго блока вычитания и другой группой входов к соответствующим входам элемента ИЛИ и к выходам первого аналогоцифрового преобразователя, вход которого соединен с другим входом перво55 го блока вычитания, второй блок вычи тания подключен другой . группой входов к соответствующим выходам второго регистра и выходами - к входам блока, ключей, подсоединенного управляющим ⁵ 1424512 6 входом к выходу элемента ИЛИ и выходами к одной группе вх«Дов сумматора и й входам цифроаналогового преобразователя, а выход второго аналого-циф рового преобразователя соединен с другой группой входов сумматора, выходы которого являются соответствующими выходами устройства, ·