隨著我國核技術的發(fā)展和核退役工作的逐步展開,放射性測量中對不易靠近和幾何形狀不規(guī)則的α表面污染(如小直徑長管道的內(nèi)表面)測量的需求越來越迫切,長距離α污染檢測(Long Range Alpha Detection, LRAD)技術作為一種α污染測量的新方法已引起高度重視。本設計以核退役設施管道污染檢測為研究背景,依據(jù)LRAD技術的應用和α污染測量儀器的關鍵技術特點,利用ARM處理器Cortex-M3芯片STM32,研制一種新型的便攜式a管道污染測量儀,可以檢測傳統(tǒng)a表面污染儀不能探測到的管道內(nèi)表面污染情況,在檢測直徑較小的長管道內(nèi)表面α污染時,可避免對被測管道進行切割等有損處理,既方便了表面探頭檢測,又提高了污染檢測的完整性、實時性和高效性。 本論文研究工作主要體現(xiàn)在如下幾個方面：其一,微電流測量技術研究,針對微電流測量測量方法和如何提高精度和穩(wěn)定性進行研究,包括測量原理分析和器件的選用等；其二,儀器主控制器選擇采用Cortex-M3內(nèi)核處理器STM32,提高設備數(shù)據(jù)處理和控制性能；其三,電源方案研究,分別對交流直接供電和鋰電池供電進行了研究設計,按照系統(tǒng)各個功能模塊的電源需求,提供合...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀和意義
    1.3 研究內(nèi)容和技術方法
    1.4 關鍵技術研究
    1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 總體設計方案
    2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計
    2.2 電子信號處理系統(tǒng)
    2.3 上位機軟件設計
第3章 微電流測量技術研究
    3.1 電阻反饋法
        3.1.1 電阻反饋法原理
        3.1.2 電路噪聲分析
        3.1.3 AD549電路實驗設計
    3.2 電容積分法
        3.2.1 電容積分法原理
        3.2.2 基于DDC112的電容積分法測量實驗
    3.3 方法對比分析
    3.4 微電流測量干擾分析
        3.4.1 靜電效應
        3.4.2 壓電效應
        3.4.3 電化學效應
        3.4.4 介質(zhì)吸收效應
        3.4.5 泄漏電流
第4章 系統(tǒng)硬件設計
    4.1 電離室輻射探測器
        4.1.1 電離室輻射探測器原理
        4.1.2 高壓模塊
        4.1.3 風扇組件
    4.2 微電流測量電路
        4.2.1 Ⅰ-Ⅴ轉(zhuǎn)換器電路和抗混疊濾波
        4.2.2 單端輸入轉(zhuǎn)差分電路
        4.2.3 ADC電路設計
        4.2.4 ADC基準電壓電路
        4.2.5 供電電源紋波處理方法
    4.3 主控制系統(tǒng)
        4.3.1 主控制器STM32F10x
        4.3.2 控制器接口
        4.3.3 主控制程序
        4.3.4 SPI通信
        4.3.5 USART串口通信
    4.4 人機交互界面設計
        4.4.1 液晶顯示器
        4.4.2 按鍵設計
        4.4.3 測量儀的操作流程
    4.5 電源系統(tǒng)設計
        4.5.1 交流直接供電
        4.5.2 鋰電池供電
第5章 上位機軟件設計
    5.1 通信協(xié)議
    5.2 上位機顯示界面
    5.3 界面參數(shù)設置
    5.4 數(shù)據(jù)分析處理
    5.5 數(shù)據(jù)存儲和查詢
第6章 系統(tǒng)測試
    6.1 微電流測量測試
    6.2 本底測量
    6.3 儀器探測靈敏度
    6.4 穩(wěn)定性測試
    6.5 抗干擾性能測試
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間取得學術成果



本文編號：3978239