【摘要】：針對(duì)實(shí)驗(yàn)室高功率微波實(shí)驗(yàn)中加速器的高壓充放電過程的自動(dòng)控制要求和高壓控制精度難題,以及強(qiáng)輻射環(huán)境下,希望擺脫人工操作,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測控,開發(fā)一套有針對(duì)性的加速器測控系統(tǒng)就非常必要。在分析加速器工作原理及特性的基礎(chǔ)上,提出了一套基于虛擬儀器技術(shù)的測控系統(tǒng)方案。虛擬儀器技術(shù)利用了現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù),并且使用了系統(tǒng)的開發(fā)軟件,使得系統(tǒng)的性能大大提升并且花費(fèi)減少很多。本文主要是測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)。研究了加速器的充放電控制以及放電過程中微波、電壓、電流等參數(shù)的測量及處理。使用NI的數(shù)據(jù)采集卡以及虛擬儀器開發(fā)軟件LabVIEW對(duì)加速器進(jìn)行自動(dòng)化控制及測量。論文的主要工作如下:首先簡介了加速器測控技術(shù)的應(yīng)用背景,以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,然后確定了技術(shù)路線,并分析設(shè)計(jì)測控方案的總體方案。該系統(tǒng)由硬件與軟件兩部分組成。硬件部分,在分析加速器的工作原理、測控需求的基礎(chǔ)上,對(duì)控制部分、輔助部分及測量部分分別進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。硬件部分主要包括工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、雙向可控硅調(diào)壓模塊、TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路、微波及電信號(hào)取樣電路、溫濕度傳感器等,測控系統(tǒng)以數(shù)據(jù)采集卡作為I/O接口。然后設(shè)計(jì)焊接硬件平臺(tái),硬件平臺(tái)最后整合集成為一臺(tái)機(jī)箱測控設(shè)備。軟件部分,測控系統(tǒng)以LabVIEW作為程序開發(fā)工具。軟件部分主要有控制模塊、參數(shù)采集模塊、波形顯示模塊等,通過測控程序給出控制信號(hào)以及對(duì)采集回來的電參數(shù)進(jìn)行反饋控制,最后對(duì)采集回來的微波、電壓電流進(jìn)行波形顯示以及數(shù)據(jù)處理,最后開發(fā)了上位機(jī)操作界面。加速器測控系統(tǒng)軟件完成加速器的充電電壓設(shè)置、加速器磁場的觸發(fā)信號(hào)的延時(shí),電壓、電流、溫濕度、開關(guān)氣壓參數(shù)的檢測以及微波的測量,并對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行處理、分析、存儲(chǔ)和波形顯示。測控程序最后進(jìn)行了模塊化的集成。最后,該加速器測控系統(tǒng)以相對(duì)論磁控管作為負(fù)載進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)測試。實(shí)驗(yàn)表明該測控系統(tǒng)工作穩(wěn)定、安全、高效,為實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)工作提供了良好的手段并保障了實(shí)驗(yàn)員的人身安全。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TL503.6

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本文編號(hào)：2714492