本技術(shù)涉及核輻射探測(cè)器測(cè)量,特別涉及一種用于采集核輻射探測(cè)器信號(hào)的電流采樣電路及高壓電源。
背景技術(shù):
1、在核輻射探測(cè)器測(cè)量領(lǐng)域,核電廠核儀表系統(tǒng)是反應(yīng)堆最關(guān)鍵的系統(tǒng)之一,利用分布在反應(yīng)堆壓力容器外圍的堆外核測(cè)量探測(cè)器監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆中子注量率水平,從而監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆功率。在中子注量率水平檢測(cè)時(shí),需要給核輻射探測(cè)器提供高壓電源來(lái)電離氣體分子,并且需要測(cè)量核輻射探測(cè)器的電流。
2、然而核輻射探測(cè)器的高壓電源裝置一般不具備電流回采功能,因此需要采用獨(dú)立的電流測(cè)量設(shè)備測(cè)量核輻射探測(cè)器的電流。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)旨在提出一種用于采集核輻射探測(cè)器信號(hào)的電流采樣電路及高壓電源,能夠解決需要采用獨(dú)立的電流測(cè)量設(shè)備測(cè)量核輻射探測(cè)器的電流的問題。
2、第一方面,本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電流采樣電路,設(shè)置于包括高壓電源的核輻射探測(cè)器內(nèi),所述高壓電源包括變壓組件,所述電流采樣電路包括:
3、采樣阻值可調(diào)采集單元,與所述變壓組件的二次側(cè)連接,所述采樣阻值可調(diào)采集單元用于采集所述變壓組件的二次側(cè)的電壓,并輸出采集到的電壓;
4、阻值調(diào)節(jié)單元,與所述采樣阻值可調(diào)采集單元連接,所述阻值調(diào)節(jié)單元用于根據(jù)第一電壓,控制所述采樣阻值可調(diào)采集單元的采樣阻值動(dòng)態(tài)變化,直至調(diào)整所述采樣阻值可調(diào)采集單元的采樣阻值至穩(wěn)定,所述第一電壓為所述采樣阻值可調(diào)采集單元采集到的電壓;
5、其中,所述核輻射探測(cè)器的電流為目標(biāo)電壓與目標(biāo)阻值之間的比值,所述目標(biāo)阻值為所述采樣阻值可調(diào)采集單元調(diào)整阻值至穩(wěn)定下的采樣阻值,所述目標(biāo)電壓為所述采樣阻值可調(diào)采集單元在所述目標(biāo)阻值下采集到的電壓。
6、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例,所述阻值調(diào)節(jié)單元包括:
7、窗口比較子單元,所述采樣阻值可調(diào)采集單元連接所述窗口比較子單元,所述窗口比較子單元用于確認(rèn)所述第一電壓是否在預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi),若所述第一電壓不在所述預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi),則輸出控制信號(hào);
8、計(jì)數(shù)子單元,所述窗口比較子單元連接所述計(jì)數(shù)子單元,所述計(jì)數(shù)子單元用于在接收到所述控制信號(hào)的情況下進(jìn)行計(jì)數(shù);
9、譯碼子單元,所述計(jì)數(shù)子單元連接所述譯碼子單元,所述譯碼子單元連接所述采樣阻值可調(diào)采集單元,所述譯碼子單元用于根據(jù)所述計(jì)數(shù)子單元的計(jì)數(shù)值控制所述采樣阻值可調(diào)采集單元的采樣阻值變化。
10、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例,所述窗口比較子單元包括:
11、第一比較器,所述采樣阻值可調(diào)采集單元連接所述第一比較器的第一輸入端,所述第一比較器的第二輸入端用于輸入所述預(yù)設(shè)電壓范圍的電壓上限值,所述第一比較器的輸出端連接所述計(jì)數(shù)子單元的第一輸入端,所述第一比較器用于根據(jù)所述電壓上限值與所述第一電壓的比較結(jié)果,控制所述計(jì)數(shù)子單元進(jìn)行計(jì)數(shù);
12、第二比較器,所述第二比較器的第一輸入端用于輸入所述預(yù)設(shè)電壓范圍的電壓下限值,所述第二比較器的第二輸入端連接所述采樣阻值可調(diào)采集單元,所述第二比較器的輸出端連接所述計(jì)數(shù)子單元的第二輸入端,所述第二比較器用于根據(jù)所述電壓下限值與所述第一電壓的比較結(jié)果,控制所述計(jì)數(shù)子單元進(jìn)行計(jì)數(shù)。
13、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例,所述采樣阻值可調(diào)采集單元包括:
14、多個(gè)采樣電阻,多個(gè)所述采樣電阻的一端皆與所述變壓組件的二次側(cè)連接;
15、開關(guān)子單元,多個(gè)所述采樣電阻的另一端皆與所述開關(guān)子單元連接,所述阻值調(diào)節(jié)單元連接所述開關(guān)子單元,所述開關(guān)子單元用于控制多個(gè)所述采樣電阻中的任意一個(gè)所述采樣電阻工作,
16、其中,所述采樣阻值可調(diào)采集單元的采樣阻值為處于工作的采樣電阻的阻值。
17、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例,還包括:
18、絕對(duì)值單元,所述采樣阻值可調(diào)采集單元連接所述絕對(duì)值單元,所述絕對(duì)值單元連接所述阻值調(diào)節(jié)單元,所述絕對(duì)值單元用于將所述第一電壓進(jìn)行絕對(duì)值處理后輸出至所述阻值調(diào)節(jié)單元。
19、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例,所述絕對(duì)值單元包括:
20、反向放大子單元,所述反向放大子單元連接所述采樣阻值可調(diào)采集單元,所述反向放大子單元用于在所述第一電壓為正電壓時(shí),根據(jù)所述第一電壓得到第二電壓,并將第二電壓輸出,所述第二電壓為所述第一電壓的負(fù)二倍;
21、反向加法子單元,所述反向加法子單元連接所述反向放大子單元,所述反向加法子單元連接所述采樣阻值可調(diào)采集單元,所述反向加法子單元用于在所述第一電壓為正電壓的情況下,對(duì)所述第一電壓和所述第二電壓求和得到求和電壓,再對(duì)所述求和電壓進(jìn)行反向處理后輸出至所述阻值調(diào)節(jié)單元,在所述第一電壓為負(fù)電壓的情況下,將所述第一電壓進(jìn)行反向處理后輸出至所述阻值調(diào)節(jié)單元。
22、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例,所述反向放大子單元包括:
23、第一電阻,所述采樣阻值可調(diào)采集單元連接所述第一電阻的一端;
24、第一運(yùn)算放大器,所述第一電阻的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端,所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端接地;
25、第一二極管,所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第一二極管的正極,所述第一二極管的負(fù)極連接所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端;
26、第二二極管,所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第二二極管的負(fù)極;
27、第二電阻,所述第二二極管的正極連接第二電阻的一端,第二電阻的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端;
28、第三電阻,所述第二二極管的正極連接所述第三電阻的一端,所述第三電阻的另一端連接所述反向加法子單元。
29、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例,所述反向加法子單元包括:
30、第二運(yùn)算放大器,所述反向放大子單元連接所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端,所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端接地,所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接所述阻值調(diào)節(jié)單元;
31、第四電阻,所述第四電阻的一端連接所述采樣阻值可調(diào)采集單元,所述第四電阻的另一端連接所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端;
32、第五電阻,所述第五電阻的一端連接所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端,所述第五電阻的另一端連接所述第二運(yùn)算放大器的輸出端。
33、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例,還包括:
34、高壓采樣單元,所述高壓采樣單元連接所述第二運(yùn)算放大器,所述高壓采樣單元用于采集第三電壓,并輸出至所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端,從而利用所述第三電壓對(duì)所述第一電壓進(jìn)行修正,所述第三電壓為所述變壓組件的二次側(cè)的輸出端電壓。
35、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例,還包括:
36、三極管,所述三極管的集電極用于連接低壓電源,所述三極管的發(fā)射極連接所述變壓組件的一次側(cè);
37、第一誤差放大器,所述第一誤差放大器的同相輸入端用于輸入預(yù)設(shè)目標(biāo)電壓,所述第一誤差放大器的反相輸入端連接所述高壓采樣單元,所述第一誤差放大器的輸出端連接所述三極管的基極,所述第一誤差放大器用于根據(jù)所述第三電壓和所述預(yù)設(shè)目標(biāo)電壓之間的誤差調(diào)整所述三極管的基極電壓,從而調(diào)整所述變壓組件的一次側(cè)的輸入電壓,使得所述變壓組件的二次側(cè)的輸出端穩(wěn)定輸出所述預(yù)設(shè)目標(biāo)電壓。
38、第二方面,本技術(shù)實(shí)施例提供了一種高壓電源,包括如上述的電流采樣電路。
39、本技術(shù)實(shí)施例中,通過采樣阻值可調(diào)采集單元采集變壓組件的二次側(cè)的電壓,阻值調(diào)節(jié)單元根據(jù)采樣阻值可調(diào)采集單元采集到的電壓,控制采樣阻值可調(diào)采集單元的采樣阻值動(dòng)態(tài)變化,直至調(diào)整采樣阻值可調(diào)采集單元的采樣阻值至穩(wěn)定,根據(jù)采樣阻值可調(diào)采集單元調(diào)整阻值至穩(wěn)定下的采樣阻值,以及采樣阻值可調(diào)采集單元在目標(biāo)阻值下采集到的電壓,即可計(jì)算得到核輻射探測(cè)器的電流。本技術(shù)實(shí)施例相較于傳統(tǒng)的核輻射探測(cè)器測(cè)量技術(shù),在不使用獨(dú)立的電流測(cè)量設(shè)備的情況下,能夠?qū)溯椛涮綔y(cè)器的電流進(jìn)行高精度采樣。
40、本技術(shù)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本技術(shù)的實(shí)踐了解到。