虚拟仪器技术在多道分析系统中的应用研究

虚拟仪器技术在多道分析系统中的应用研究

张晓华[1]2004年在《虚拟仪器技术在多道分析系统中的应用研究》文中研究表明本文详细介绍了虚拟仪器技术和先进总线技术研究,介绍了传统多道分析器的工作方式和弱点。详细说明了利用虚拟仪器技术,采用CB公司的PCI-DAS4020/12数据采集卡在LabVIEW软件环境下开发虚拟多道分析系统的全过程。介绍了虚拟多道分析系统的系统结构设计,详细说明了虚拟多道各模块的功能及其软件实现方法。 虚拟多道分析系统实现了对核脉冲信号的双2048道脉冲幅度分析和谱数据预处理功能。在实时脉冲信号获取处理上,设计了新的脉冲幅度提取方法,实现了对正负双极性脉冲的单参数幅度分析,实现了双2048道谱数据的实时显示。谱数据分析处理中实现了平滑、寻峰和感兴趣区的峰面积计算等预处理功能。对于谱数据的平滑,除了采用常用的五点光滑法,还设计了新的滤波器平滑法,可由用户自己选择、设置滤波器参数,构建适合的数字滤波器,获得最佳的谱平滑效果。还实现了对谱数据的保存和离线读写功能,对于原始谱数据的保存,设计了索引配置文件和数据文件相结合,方便用户对谱数据的离线读写和分析。 虚拟多道系统充分利用了计算机丰富的软硬件资源,具有资源共享、使用灵活、界面友好、成本低、易于扩充和修改等优点。最后将虚拟多道分析系统应用于实际核脉冲信号测量,利用高纯锗探测器和虚拟多道分析系统测量了放射源钴60的能谱分布数据,得到了准确的钴60测量数据。

彭友花[2]2003年在《FPGA技术在多道脉冲幅度分析仪中的应用研究》文中研究指明随着半导体技术与数字集成电路(微处理器、存贮器以及标准逻辑门电路等)技术的迅速发展,特别是随着计算机技术的发展,在工业生产和科学技术研究的各行各业中,人们利用PC机的强大处理功能代替传统仪器的某些部件,开发出各种测量仪器(虚拟仪器),传统仪器的数字逻辑部分多是采用分立集成电路(IC)组成,分立IC愈多,给系统的电路设计、调试及维护带来诸多不便。而随着EDA技术的飞速发展,大规模可编程逻辑芯片CPLD/FPGA应运而生。这类芯片可以替代几十甚至上百块通用IC芯片,而且,因其可用硬件描述语言进行芯片设计、支持在线编程和在系统编程等优点而备受青睐。本课题就是基于EDA技术,用FPGA芯片作为整个数字逻辑控制核心,将广泛用于矿山、冶金、有色、建材、安检、工业分析等领域的传统的多道脉冲幅度分析仪进行了升级改造,并将内插于PC机的一款传统仪器改造为EPP接口。 本文从硬件和软件两方面详细地介绍了以FPGA芯片为控制核心的基于EPP接口的新型多道脉冲幅度分析仪的研制过程。主要包括以下几个方面的内容: 1 系统工作原理及工作过程。 2 前级模拟信号放大与调理电路的介绍。 3 FPGA芯片设计。 4 模拟信号与数字信号间的转换。 5 EPP接口技术。 6 VxD系统设备驱动程序的开发 7 基于Windows编程的上层应用程序设计。 8 系统调试及结果。

张莹[3]2008年在《LonWorks技术在多道脉冲幅度分析仪中的应用研究》文中研究指明随着电子技术新成果的不断引入,如采用新型低功耗集成电路、ASIC集成电路、微处理器技术等,核能谱数据采集系统的功能日益强大,性能也日趋完善,而现场总线技术的迅速发展,为核能谱数据采集系统实现网络化、智能化等提供了必要条件。以LonWorks技术为基础的LON现场总线是目前世界上应用最广泛的一种现场总线技术。因此,采用现场总线技术开发软﹑硬件产品并应用于实际,将符合仪器、仪表的发展方向。本课题研制了基于LonWorks技术,用单片机和神经元芯片作为整个数字逻辑控制核心的新型的多道脉冲幅度分析仪,可以广泛用于矿山、冶金、建材、安检、工业分析等领域。本文详细阐述了LON现场总线的技术内容,针对设计智能节点的需要,介绍了LonWorks的核心技术,包括神经元芯片、Neuron芯片固件、Neuron C软件系统、常用的LonWorks开发工具等。在介绍基本理论的基础上,从硬件和软件两方面详细介绍了基于LonWorks技术的新型多道脉冲幅度分析仪。硬件电路包括甄别电路、峰值保持电路、控制电路、模数转换电路、通信电路。采用硬件电路进行脉冲峰值检测,以单片机和神经元芯片控制数据采集和网络通信。应用软件包括谱数据采集程序、通信程序和人机交互界面。其中,具体介绍了Neuron C语言在通信程序中的应用。经初步试验,本系统工作稳定可靠,操作简易方便,各项性能指标均达到预期目标。

吴永鹏[4]2004年在《智能多道谱仪的研制》文中研究说明智能核仪器已成为放射性测量仪器发展的一个主导方向,对应用核技术、国际核安全与武器核查、国防工程与科学试验等领域将产生极其深远的影响。作为一种核仪器——多道分析仪,主要应用在基于能谱分析的核测井,γ射线谱测量和X射线荧光测量。智能多道谱仪是多道分析仪的主要组成部分。 本文主要介绍该谱仪的研制情况。谱仪系统由核信号处理电路、谱数据采集子系统以及应用软件构成。核信号处理电路主要由线性放大器和脉冲成形电路构成。谱数据采集子系统由单片微控制器AT89C52控制,包括1024道脉冲幅度分析器和RS232C串行通讯接口。应用软件包括谱数据处理子系统和人机交互界面。软件是基于带有RS232C接口的PC或笔记本计算机,在微软Windows系统上采用LabWindows/CVI开发的。最后,将智能多道谱仪与X射线荧光探头结合起来分析了一些矿物样品。

高嵩[5]2004年在《基于嵌入式PC/104模块的核谱仪系统的研究》文中指出近几十年来,由于核谱仪的出现和不断发展,使得能谱的测量和分析水平大大提高。它已经不仅仅是一些传统学科的研究工具,而且正在向其他许多学科和领域渗透,并得到更广泛的应用。 本论文在充分了解现有野外用便携式谱仪的技术状况的基础上,结合相关的科研项目,以实现集XRF荧光分析、γ能谱测量、多道谱仪、信息处理等技术于一体为目标,对嵌入式PC/104模块在核谱仪中的应用展开了系统研究。 取得的主要成果: 1.研制了交流电源和充电电池双重供电方案的应用电路以及高性能的电池充电器。 2.研制了符合PC/104标准的信号处理模块,包括1024道的多道脉冲幅度分析器和采用数字电位器的稳谱电路。 3.开发了信号处理模块的VxD(适合Windows 98的设备驱动程序)。 4.采用Visual C++开发了谱分析软件并在实际应用中完成了数据处理和分析的多项任务。 初步应用表明:该核谱仪既具有室内精度高、稳定性好的优点,又能适合野外使用。

曾旖[6]2007年在《ARM &嵌入式Linux在多道能谱仪中的应用研究》文中研究指明核能谱测量无论是在核物理、辐射剂量学等基础学科的研究中,还是核技术在国民经济各个领域的应用中,都是不可缺少的工具。特别是近几十年来,由于高性能谱仪的出现和不断发展,以及计算机的广泛应用,使得能谱的测量和分析水平得到了更大的提高,因此,在各个领域的应用得到了更加迅速的发展。本文主要介绍一种新型谱仪的设计。该谱仪由核信号处理电路、谱数据采集电路以及应用软件构成。核信号处理电路主要由线性放大器和脉冲成形电路组成。谱数据采集电路由ARM S3C2410为控制核心,包括1024道脉冲幅度分析器。为增强仪器的性能,硬件方面系统增加了USB接口以及方便人机交互的LCD显示、触摸屏等部件。为了更充分的利用ARM这一32位微处理器的片内资源,为系统提供更有条理的任务管理能力,设计引入了Linux嵌入式操作系统。在该系统平台上开发了系统软件。绝大部分软件采用C语言编写,软件的可移植性好。系统的应用软件主要是指谱数据处理软件。

刘易[7]2013年在《岩性密度井下数字化数据采集系统研究》文中进行了进一步梳理能源是国家经济发展的命脉,国家“十二五”计划明确提出大力发展矿产资源勘探技术。在石油勘探领域,核测井已经成为石油测井不可缺少的部分。目前,国外测井仪器特别是核测井仪器具有稳定性好、精度高等特点,而国内此类仪器不仅精度较低而且温度稳定性也较差。因此,国内各石油集团测井公司基本上采取购买或者高价租借国外仪器。岩性密度测井仪是核测井技术中最重要的仪器之一,主要用于确定地层岩性和计算地层有效孔隙度。提高岩性密度测井仪的测量精度和稳定性的难点是井下核脉冲数据处理与采集。本文在分析传统核谱测量系统存在的问题的基础上,提出“先采集再处理”的数字化处理方案。随着数字信号处理技术的高速发展,数字化处理器、高速ADC和高温器件的出现,设计高稳定数字化核能谱测量系统具有可行性。数字化谱仪具有良好的高温稳定性、灵活的系统升级、低成本、易维护等特点。但是仪器实现中有很多技术难点,主要包括:(1)高温稳谱。石油测井是在高温高压环境下进行的,多道能谱测量仪器在高温下容易产生谱漂,从而引起测量误差。(2)脉冲成形。传统模拟成形电路不仅成形速度较慢,而且容易受环境参数变化的影响,石油测井中尤为明显。(3)抗堆积处理。这是核能谱多道分析仪都需要解决的问题。其中,最重要的是解决死时间记录以及如何减少漏计数问题。(4)岩性密度测量。主要是需要解决低能部分γ射线计数问题,除了要考虑仪器材料外,更多地需要解决仪器如何记录低能段脉冲计数问题。针对上述问题,论文提出以下解决办法。(1)构建新型核脉冲处理方案。在传统模拟多道能谱测量系统中脉冲处理采用“先处理再采集”方法,而本方案采取“先采集再处理”的方法。主要由高速模数转换器完成对探测器输出波形信号的离散化处理,而后通过可编程的方式采用适合测井环境的数字信号处理算法完成对信号的处理,可以解决模拟技术难以处理的问题。(2)选择最佳的脉冲成形算法。论文在讨论几种常见算法的基础上选择了其中叁种典型的算法进行仿真与模拟,通过修改参数寻找最适合井下高温环境提高稳定性和计数率的模型,然后由实验对所选算法的正确性进行验证。(3)采取双峰“反馈稳谱校正”稳谱方法。针对单源多能窗数控高压稳谱方法存在的不足,论文提出采用Am-241和Cs-137双源多能窗程控增益和数控高压的双峰“反馈稳谱校正”方式进行稳谱。(4)能谱漂移线性化处理。两种元素特征峰所在道址与对应的能量之比总可以表达成存在截距的一次函数。而能谱漂移线性化处理就是采取动态函数逼近法,修正一次函数的截距,达到稳谱的目的。论文在分析传统井下核脉冲多道技术存在诸多弊端的基础上,提出了基于高速ADC和高端FPGA的数字化脉冲处理系统设计方案。通过对核脉冲的高速采集与数字化处理,解决了基线漂移、高计数堆积和谱型形畸变等难题,完成对探测器输出脉冲特征参数进行准确提取,实现准确、实时核脉冲高速数据采集与处理井下电路系统。该系统通过标准井与生产井测试,结果表明系统测量精度达到了同类产品国际水平。本研究通过数字化处理方法提高了岩性密度测井仪的测量精度和温度稳定性,为识别和评价复杂岩性测井提供保证,同时为整个核测井数字化处理应用的可行性奠定基础,具有实用价值和科学意义。

李兵兵[8]2009年在《基于ARM-Linux的多道脉冲幅度分析器数字系统设计》文中研究表明随着电子技术的不断发展,各种智能核仪器逐步走向自动化、智能化、数字化和便携式的方向发展。针对传统的多道脉冲幅度分析器体积大,人机交互不友好,不方便现场分析等的缺陷[5]。新型的高速、集成度高、界面友好的多道脉冲幅度分析器的陆续出现填补了这一缺点。随着电子技术的发展,以ARM为核的处理器技术的应用领域不断扩大,相比较单片机而言,它的主频高、运算速度快,可以满足多道脉冲幅度分析器的苛刻的时间上的要求。而且ARM处理器功耗小,适合于功耗要求比较苛刻的地方,这些方面的特点正好满足了便携式多道脉冲幅度分析器野外勘察的要求。同时,由于以ARM为核的处理器具有丰富的外设资源,这样就简化了外设电路及芯片的使用,降低了功耗并增强了产品的信赖性。另外,ARM芯片可以方便的移植操作系统,为多道脉冲幅度分析器多任务的管理和并行的处理,甚至硬实时功能的实现提供了前提。而且在ARM平台使用嵌入式linux操作系统使多道脉冲幅度分析器的软件易于升级。智能化和小型化是多道脉冲幅度分析器的发展趋势。智能化要求系统的自动化程度高、操作简便、容错性好。智能化除了需要控制软件外,还需要软件命令的执行者即硬件控制电路来实现相应的控制逻辑,两者的结合才能真正的实现智能化。小型化要求系统的体积小、功耗小、便于携带;小型化除了要求采用微功耗的器件,还要求电路板的尺寸尽量的小且所用元件尽量的少,但小型化的同时必须保持系统的智能化,即不能减少智能化所要求的复杂的逻辑和时序的控制功能。为此采用高集成度的ARM芯片实现控制电路能满意地同时满足智能化和小型化的要求。在研制的多道脉冲幅度分析器中,几乎所有的控制都可以用控制芯片来实现,如阈值设定、自动稳谱以及多道数据采集,在节省了元件的数目和电路板的尺寸的同时仍能保持系统的智能化程度。linux内核精简而高效,可修改性强,支持多种体系结构的处理器等,使得它是一个非常适合于嵌入式开发和应用的操作系统。嵌入式Linux可以运行的硬件平台十分广泛,从x86、MIPS、POWERPC到ARM,以及其他许多硬件体系结构。目前在世界范围内,ARM体系结构的SOC逐渐占领32位嵌入式微处理器市场,ARM处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域,例如:工业控制,无线通讯,网络,消费类电子,成像等。本课题采用叁星公司生产的ARM(Advanced RISC Machines,先进精简指令集机器)芯片S3C2410A设计并研制了一种便携式的核数据采集系统设计方案。利用ARM芯片丰富的外设资源对传统的多道脉冲幅度分析器进行改进和简化。系统由前端探测器系统,以及由线性脉冲放大器、甄别电路、控制电路、采样保持电路组成的前置电路,中央处理器模块,显示模块,用户交互模块,存储模块,网络传输模块等多个模块组成。本设计基于ARM9芯片S3C2410,并在此平台上移植了嵌入式linux操作系统来进行任务的调度和处理等。电路板核心板部分设计采用6层PCB板结构,这样增加了系统可靠性,提高了电磁兼容的稳定性。数据采集系统是多道脉冲幅度分析器的核心,A/D转换直接使用了S3C2410内置的ADC(Analog to Digital Converter,模数转换器),在2.5 MHz的转换时钟下最大转换速度500 KSPS(Kilo-Samples per second,千采样点每秒),满足了系统最低转换时间≤5μs的要求,并且控制简单,简化了外部接口电路。由于SD(Secure Digital Card,安全数码卡)卡存储容量大、携带方便、成本低等优点,所以设计中采用其作为外部的数据存储设备,其驱动部分采用SD卡软件包,为开发带来了方便。本设计采用640*480的6.4寸LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示)屏作为人机交互的显示部分,并且通过Qt/Embedded为系统提供图形用户界面的应用框架和窗口系统。其中包括了波形显示部分和用户菜单设置部分,这样方便了用户操作。系统的数据存取方面是基于SQLite嵌入式小型数据库而进行的。为了方便数据向上位机的传输,系统设计中采用XML(EXtensible Markup Language,可扩展标记语言)格式来组织传输的数据,通过基于TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol )协议的Linux下Socket套接字编程,来进行与上位机或PC(Personal Computer,个人计算机或桌面机)等的连接和数据传输。

汪利民[9]2013年在《起伏地表叁维高频瑞雷面波传播特性研究》文中研究说明瑞雷面波是P波和Sv波在自由界面处相长干涉而形成的沿自由界面传播,在垂直自由界面方向迅速衰减的特殊地震波,由英国数学家和物理学家Rayleigh爵士于1887年首次在理论上证明其存在。瑞雷波能量强,是天然地震中破坏性最大的波和反射地震勘探中的强干扰波。上世纪50年代,地震学家们发现瑞雷波在层状介质中的频散特性携带有地层参数的信息,可以利用其频散特性来研究地球内部结构,估计岩土力学参数。目前,利用瑞雷波的频散特性来研究各种尺度的地球物理问题已经成为热门领域,特别是基于完全弹性介质中瑞雷波传播特性的多道面波分析方法取得了长足的进步。现有理论框架内,瑞雷面波的频散特性只在水平层状介质中有解析解。实际地球介质并非完全水平层状介质,如地表上广泛分布的山脉、海洋、沙漠、沼泽、湖泊等复杂地形,强烈地影响沿地表面传播的瑞雷波频散性质。因此,研究复杂地表条件下瑞雷面波的传播特性,对于拓展经典理论,开展地球内部结构的精细探测均具有重要作用。文献调研表明,已有的关于瑞雷波的研究工作多局限于一维和二维地球模型,对于实际叁维地球模型中瑞雷波的传播特性了解甚少。因此,开展叁维起伏地表条件下瑞雷面波传播特性的数值模拟研究是必要和迫切的任务。本文采用交错网格有限差分方法,合理设计起伏地表边界条件,实现了起伏地表条件下的叁维地震波场的高精度数值模拟。通过对几类典型叁维起伏地形条件下瑞雷波传播的数值模拟试验,获得了叁维起伏地表对瑞雷波传播的影响规律,为在复杂地区开展实际瑞雷波勘探奠定了基础。主要研究内容包括:(1)起伏地表条件下叁维高频瑞雷面波数值模拟方法研究,将处理自由界面条件的声学-弹性界面近似方案与经典“以折代曲”的起伏地表离散化方法相结合,给出了起伏地表条件下叁维地震波场的高精度、高效率模拟方案。(2)典型起伏地表条件下瑞雷面波传播特性研究。设计了包括叁维单斜面、山脊、山谷、独立隆起地形、独立凹陷地形等简单常见起伏地表半空间模型,实现了高频瑞雷波在叁维起伏地表模型中传播过程的数值模拟,并根据模拟结果分析了起伏地表对瑞雷波传播特性的影响。(3)叁维多道面波分析方法研究。设计了非线型阵列观测方式,对合成地震记录采用多道面波分析方法提取其瑞雷波频散曲线,并利用所提取面波相速度反演了一维横波速度结构,论证了新的观测和数据处理方法提取的频散曲线对应接收阵列所围区域重心点处的一维横波速度结构,并讨论了新的方法在面波勘探中压制局部地形起伏影响上的优越性。通过对所设计的叁维起伏地表模型进行瑞雷波传播的数值模拟与分析,笔者获得如下几点主要结论:(1)通过自由界面倾斜角度从0°到90°以10°为增量的系列含倾斜自由界面半空间模型上瑞雷面波数值模拟结果,进一步分析了2D起伏地表AEA法自由界面边界条件处理方法的精度。其实验结果表明AEA法要明显优于SIM法,特别是在倾斜角度在45°附近时。模拟误差的大小与模型剖分的精细程度有关,为保证得到各角度情况下满足精度要求的模拟结果,采用AEA法模拟,依然需要对模型进行较精细的网格剖分,发现至少需要60ppw才能满足要求,与Bohlen和Saenger(2006)的结论一致。同时发现,采用AEA的交错网格有限差分法与采用旋转交错网格(RSG)法具有类似的模拟精度,而前者比RSG法更容易实现。(2)二维含倾斜地表面层状介质模型的数值模拟试验表明,当瑞雷面波沿倾斜地表面传播时,其频散性质由地层的真厚度决定,而非铅垂厚度决定。因此,在多道面波勘探(MASW)中根据瑞雷面波频散曲线反演S波速度时,反演所得到的层厚度,应为层的真厚度而非铅垂厚度,仅当界面水平时二者才一致。据笔者文献调研,未见前人有相同结论。另外,数值实验结果再一次证明了多道面波分析(MASW)中排列中点假设的正确性,即多道面波分析所得频散曲线反映参与计算的多道记录中点处的地层性质。(3)对叁维含倾斜地表面两层模型的数值模拟结果表明,非线型观测阵列合成地震记录所提取的瑞雷波频散能量的峰值与水平地表两层介质瑞雷波理论频散曲线高度拟合,从而数值验证了叁维多道面波分析方法的可行性。对比发现,非线型观测阵列比线型排列所提取的频散曲线具有更好的抗假频干扰能力,高阶模式频散曲线与理论高阶模式频散曲线拟合程度更佳。(4)对叁维含山脊、山谷、独立凸起、独立凹陷等起伏地表半空间模型的数值模拟试验表明,叁维起伏地表对瑞雷面波传播影响较大,在起伏地表边缘处有瑞雷波能量的反射与散射现象发生,且负地形比正地形对产生反射和/或散射瑞雷波的作用更明显。由于反射和/或散射瑞雷波能量的存在,根据线型排列所计算的频散能量图中,瑞雷波频散能量产生分叉现象,而根据非线型阵列记录所计算的频散能量中的分叉现象得到压制。对于山谷地形和独立凹陷地形模型,瑞雷波通过山谷或独立凹陷时部分能量被反射,并且以山谷或凹陷为中心,产生地震波能量的相互干涉而形成共鸣震荡现象。对于独立凸起地形模型,当瑞雷面波经过独立凸起时,由于被山包四周的地表面多次反射,有较强的能量被圈闭在山包内部。(5)通过对典型起伏地表模型的数值模拟试验,发现多道面波分析的平均效应虽然降低了横向分辨率,却改善了局部地形起伏对瑞雷波频散曲线的影响。二维起伏地表模型数值模拟结果表明,线型排列多道面波方法压制地形影响的效果取决于排列长度与起伏地形宽度之间的比值,在文中数值模拟记录的震源主频为20Hz的情形下,该比值大于或等于3时可基本消除正地形的影响,该比值需达到5以上才能较好地压制独立负地形的影响。当采用非线型阵列在叁维起伏地表模型上观测时,阵列覆盖面积达到起伏区域面积的1.5倍可基本消除正地形的影响:阵列覆盖面积至少需达到起伏区域面积2倍以上,才能基本消除负地形的影响。(6)二维多道面波分析中排列中点假设已在勘探实践和数值实验中得到验证。对叁维含倾斜地表双层介质断层模型和起伏地层界面模型进行了数值模拟,利用高精度线性拉东变换算法计算了非线型阵列多道记录的频散曲线,然后采用阻尼最小二乘法和模拟退火法反演获得了一维横波速度模型。对比重建的横波速度模型和理论模型,证明了叁维多道面波分析中重心假设是正确的,即非线型阵列多道分析的频散曲线对应的空间位置是该阵列覆盖区域的重心。该结论为叁维面波多道分析方法提供了应用基础。

唐小峰[10]2015年在《基于TMS320F2812的高速多道脉冲幅度分析器设计》文中指出核分析技术是当前核科学技术领域的一个重要分支,核分析技术具有不破坏样本、灵敏度高、精度高、分辨率高、能够同时对多种元素进行测定等其他非核技术无法比拟的特点,为自然科学的深入研究和发展提供了可靠的基础。以能谱分析为基础的核分析技术在医学、地质学、能源、考古和工业在线分析等领域有着广泛的应用,作为能谱采集系统核心部件的多道脉冲幅度分析器具有重要的应用价值。本文以美国TI公司生产的高性能DSP TMS320F2812为核心处理器设计了一款实用、高速、多功能的多道脉冲幅度分析器。设计中采用了双存储器切换原理,将数据采集存储空间和数据传输存储空间分开,多道脉冲幅度分析器通过USB2.0接口与PC实现高速数据传输,能够进行能谱的分时测量。双存储器切换的思想和高速数据接口的引进,实现了能谱测量、谱数据上传和显示同时进行,保证了测谱时间不丢失;能谱定时分段测量和保存,为分析相同能量的射线在不同时间段内产生的数量提供了基础数据。另外,在实现能谱采集功能的基础上,本设计集成了脉冲分时计数功能,可提供核事件的发生率在时间上的分布信息。在设计方案的选择上,充分利用TMS320F2812片内的硬件资源,提高了系统集成度。USB2.0接口的开发选用了FTDI公司出产的FT2232H芯片,利用FTDI公司提供的USB固件和VCP(虚拟串口)驱动程序可将USB接口配置为虚拟串口,使得对USB接口的操作能够像对标准串口的操作一样简单、方便,设计方案的选择降低了系统成本的同时保证了设计的成功率。在PC端使用VS2010设计了基于windows系统的能谱显示软件,多道脉冲幅度分析器在能谱软件的控制下实现功能选择、采样时间设置、能谱显示和存储等功能。我们设计的多道脉冲幅度分析器可工作于叁种模式——测能谱,脉冲计数,测能谱的同时进行脉冲计数。经实验测试,多道脉冲幅度分析器最小可将30ms内的能谱数据和脉冲计数进行分时采集和存储。在能谱测量模式下,能谱计数率最高可达560kcps;在脉冲计数模式下,脉冲计数率最高为1.9mcps;在能谱测量和脉冲计数同时工作模式下,能谱计数率为300kcps,脉冲计数率为0.9mcps。多道脉冲幅度分析器在叁种模式下均具有较高的计数率和能量分辨率,能够满足元素分析等工作的需要,运行稳定可靠。

参考文献:

[1]. 虚拟仪器技术在多道分析系统中的应用研究[D]. 张晓华. 中国原子能科学研究院. 2004

[2]. FPGA技术在多道脉冲幅度分析仪中的应用研究[D]. 彭友花. 成都理工大学. 2003

[3]. LonWorks技术在多道脉冲幅度分析仪中的应用研究[D]. 张莹. 南华大学. 2008

[4]. 智能多道谱仪的研制[D]. 吴永鹏. 成都理工大学. 2004

[5]. 基于嵌入式PC/104模块的核谱仪系统的研究[D]. 高嵩. 成都理工大学. 2004

[6]. ARM &嵌入式Linux在多道能谱仪中的应用研究[D]. 曾旖. 成都理工大学. 2007

[7]. 岩性密度井下数字化数据采集系统研究[D]. 刘易. 成都理工大学. 2013

[8]. 基于ARM-Linux的多道脉冲幅度分析器数字系统设计[D]. 李兵兵. 成都理工大学. 2009

[9]. 起伏地表叁维高频瑞雷面波传播特性研究[D]. 汪利民. 中国地质大学. 2013

[10]. 基于TMS320F2812的高速多道脉冲幅度分析器设计[D]. 唐小峰. 东北师范大学. 2015

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