X射线背散射电信号采集电路设计与研究

X射线背散射成像仪是一种基于康普顿散射效应,采用射线探测与成像技术的辐射成像检查仪器。在X射线背散射成像仪的研制中,一套可以准确获取散射射线信息的电信号采集电路是背散射成像仪获得高质量图像的关键。为了设计出更加适合X射线背散射成像仪使用的电信号采集电路,该文针对X射线背散射成像仪中康普顿散射射线特征,提出电信号采集电路的2种设计方案,一种是采用脉冲计数模式,另一种是采用电荷积分模式。根据设计方案,该文分析不同采集电路设计方案的影响因素,并将2种方案分别进行电路设计、硬件参数优化调整和电信号采集对比测试实验。对比测试实验表明,电荷积分模式信号采集方案可以有效提升采集电路辐射信号采集率,提升X射线背散射成像仪的关键指标和成像质量,更加适用于背散射成像仪,从而实现X射线背散射成像仪电信号采集电路优化设计与模块化应用。

大秦重载铁路计轴与轨道电路共缆传输方案研究

大秦线是我国第一条双线重载电气化运煤专线,随着运量的逐年增加,线路尤其是隧道内因煤尘所导致的道床漏泄增大,造成轨道电路“红光带”故障,严重影响运输效率。为此,从彻底解决问题、工程改造影响范围小、方案可实施性强的角度出发,提出计轴与轨道电路共缆的传输方案。首先设计叠加系统整体架构,明确关键模块功能及系统工作流程;其次设计关键部件,并结合现场情况提出工程改造方案,指导叠加系统现场安装与实施;然后确定叠加系统应用技术范围,进一步对叠加系统进行整体测试,得出测试结论符合预期要求;最后对该方案进行经济性分析,论证实施该方案的必要性及推广价值。

SPAD阵列读出电路关键技术与发展趋势(特邀)

首先针对SPAD阵列读出电路的特点,将电路主要分成接口电路与信号处理电路两大部分,其次根据单光子雪崩光电探测器的阵列的不同应用场景,阐述了集成读出电路中核心电路模块设计的关键技术。分别从SPAD的接口电路设计、两种典型应用成像模式(光子计时、光子计数)中核心电路的设计方面,详细分析此类电路的关键技术以及国内外研究团队在此类电路的研究进展与存在的问题。最后根据目前国内外研究的进展情况,分析了SPAD阵列集成读出电路的发展趋势以及各类电路存在的设计重点与难点,为SPAD阵列读出电路的设计提供一些参考。

高可靠性增量式光电编码器接口电路设计

针对目前增量式光电编码器辨向计数电路脉冲或抖动干扰抑制能力差的问题,提出了一种基于有限状态机的编码器接口电路设计方案,并给出了硬件实现。首先将光电编码器输出的A、B两路信号在每个脉冲周期内的电平变化细分为4个子段,总结出正、反向旋转时A、B信号电平的正常变化规律,并引入有限状态机方法进行描述;再利用状态机机制,检测出光电编码器输出的信号的各种有效、错误和无效状态,同时正确输出转速计数脉冲、旋转方向、出错报警3路信号,以满足高准确度和高容错性计数的要求,增强角位置测量系统的可靠性;最后介绍了采用EPROM完成状态机时序电路实现的具体方法。

基于紫外荧光法的大气SO_2气体浓度分析仪

本文详细介绍了紫外荧光法测量二氧化硫（SO2）浓度的原理和分析仪的电路系统设计。阐述了该分析仪硬件电路结构和软件系统结构与流程。分别实现了高温与制冷等温控电路对反应室、转换室和光电倍增管的温度控制；采用基于复杂可编程逻辑器件实现了对紫外荧光信号的信号拾取电路；实现了串行口与USB桥接电路；实现了并行口对GPIB接口电路模拟通信。在性能实验中，表明该分析仪样机能对浓度为0～143mg／m^3的SO2保持线性的和稳定的检测。与国外同类仪器的48h连续工作对比情况表明，该分析仪具有检测灵敏度高、实时检测以及稳定性好等特点，达到了实际应用的水平。

光电编码器的减振计数电路设计

介绍一种减振计数电路,用于光电编码器与可逆计数器之间,能减小因光电编码器的高频振动产生的计数误差. 分析了它的机理和可行性,并给出柔性手系统的实验中得到的应用.

数控机床中光电编码器计数电路设计

光电编码器在具有高频振动的环境中使用时，将引起输出波形的畸变，导致计数错误。文章在分析其原因的基础上，设计了一个简单的计数电路。

基于自适应九点算法的智能交通灯控制系统

智能交通灯的研究对我国的道路安全、城市规划、节能减排等具有非常重要的意义.本研究以STC89C52作为控制芯片,以九点模糊为控制算法,设计一个智能交通灯控制系统.外围电路包括红外避障电路、信号采样电路、语音计数电路、A/D转换电路,当监控到闯红灯现象时给出语音安全提示并触发计数电路计数.系统采用九点模糊控制算法对各个方向的车流量的比值进行比较来实现对红绿灯时间的自适应调整.整个系统控制灵活便捷,能达到"忙道长通,闲道短通"的目的,具有良好的实时性.

二轴中子粉末衍射谱仪探测系统改进

通过将探测器的数目由1个增加到4个、用水平发散角为20′的Soller准直器取代30′的单缝准直器,对中国原子能科学研究院重水研究堆旁的二轴中子粉末衍射谱仪进行了改进。铁粉的衍射实验结果表明:改进后的谱仪在同等中子计数强度条件下,计数速率提高了2.3倍,因而缩短了测量时间,同时也提高了谱仪的分辨率。

单片机控制的高精度Michelson干涉型波长计

设计了Michelson干涉型激光波长计干涉条纹的单片微机计数硬件电路,编写了8254计数和KeilC51波长运算程序.为提高仪器的测量精度,在硬件和软件上提出了新的设计方案.两个8254计数器可以在单片微机的控制下自动从参考光脉冲信号的下降沿开始对参考信号和被测信号同时计数;参考激光干涉条纹计数满1500000后,参考信号和被测信号的计数器可以同时被自动锁定;单片微机得到锁定信号后,完成两个计数值的读取、波长运算、10次移位平均和7位波长显示.对633nm和532nm两种稳频激光波长进行了实际测量,测量数据表明该计数系统使波长的测量精度达到2×10-7.

一种光电编码器用可编程计数电路的设计

设计了光电编码器用可编程计数电路。它主要由方向判别电路、双脉冲加减计数电路、输出缓冲电路、预置锁存电路、译码控制电路、F/V转换电路等组成。能输出光电编码器位置的 16位数字量、旋转速度模拟量和旋转方向指示电平 ,具有目标位置设定、当前状态指示等功能 ,易于与微机的的I/O数据采集卡相连接而实现可编程控制。实际应用结果表明 ,该可编程计数电路抗干扰能力强、工作稳定可靠 ,控制方便 ,具有很高的实用价值。

基于1N4148玻封二极管的低成本光电计数电路设计

为了实现低成本、远距离地对产品进行计数,设计了一种采用1N4148玻封二极管为光电传感器的光电计数电路.采用2 kHz激光调制光源、二阶高通滤波电路提高电路的抗干扰能力,同时采用半导体激光器作为光发射器件,1N4148玻封二极管作为光接收元件.结果表明,设计的光电计数电路实现了对不同时段产品的计数,验证了1N4148作为新型光电传感器与半导体激光器配合使用的可行性.因半导体激光器价格低廉,电路具有低成本、计数距离远等优点,具有应用前景.

基于APD线列的单光子探测计数研究

单光子探测系统可以对单个光子进行探测;探测系统含有探测部分、淬灭电路部分和计数部分;探测部分主要由工作在盖革模式下的雪崩光电二极管组成;在盖革模式下的雪崩光电二极管发生雪崩后不能自然停止,淬灭部分主要为了主动抑制雪崩电流,快速降低雪崩电压,以达到提高探测效率,降低错误计数的目的;APD线列产生多个光子脉冲信号,计数部分的主要功能是对多路光子脉冲信号进行计数、显示并且可以控制每路APD的比较电压,保证每路APD淬灭电路的正常工作。

光电编码器脉冲检测电路设计

螺纹加工是数控车床重要的加工功能,要保证螺纹的加工精度,必须准确的获取主轴角位置信号。为此设计了螺纹脉冲检测电路,其中整形电路采用SN75115双重微分接受器去除共模干扰,鉴相及同步控制用74LS74D触发器组成,也解决了低速大螺距加工问题。该电路经实际应用验证是可靠的。

可控硅换流过程瞬态电压数学模型及其保护参数设计

分析了可控硅整流装置中换流过程瞬态电压的产生机理及其相应的保护方法,建立了换流过程中瞬态电压数学模型,并给出了针对可控硅整流装置换流过程产生的瞬态电压保护电路参数的设计方法及具体计算实例.

云母窗型G-M管辐射响应特性研究

云母窗型G-M管能够探测α粒子、β粒子和γ射线。论文建立了云母窗型G-M管测试平台,通过漏计数修正减少了G-M管的死时间影响。分别对α和β放射源进行探测,得到云母窗型GM管对α和β粒子的响应特性,为云母窗型G-M管用于多种射线的探测作了特性研究。

计数电路中竞争冒险消除的一种方法

通过对计数电路中采用小电容消除竞争冒险的方法进行分析与实验,提出利用时序逻辑电路的特点,将小电容并联在产生竞争冒险现象电路输入端的新设计,其优点是:完全可以避免竞争冒险动作的产生,同时在对数字电路系统性能影响方面优于将小电容并联在输出端的方式,且方法简单易行。

高精度高可靠性铁路计轴器的设计与实现

铁路计轴器是保证列车安全运行的重要设备。针对传统有源磁钢计轴方法精度低的缺点,设计了一种在过轮信号固定位置来发送计轴脉冲的高精度计轴器,并采用双DSP并行工作模式来提高系统的可靠性。首先,介绍了计轴器的检测方案,然后以TMS320F2812为主控芯片设计了计轴器的硬件电路,通过门电路实现了计轴脉冲的可靠输出,最后进行了系统软件部分的设计,主要包括过轮信号的检测和计轴脉冲发送位置的计算。实际测试结果表明,系统具有精度高、可靠性高、抗干扰性强等特点,具有较高的使用价值。

基于调节振荡频率的脉冲占空比测量

脉冲占空比是反映脉冲信号的一个基本参数,在电子测量中占有重要地位。本文设计了一种利用可调频率振荡电路校准,基于电子计数的脉冲信号占空比的测量电路。该电路采用基本数字电路组合,以数字显示形式直接给出脉冲信号的占空比。通过Multisim仿真验证测量电路能够按照预先设计的方案对脉冲信号占空进行有效的测量,调节简便,测量结果可靠,对50Hz～10kHz范围内的脉冲信号测量的误差一般不超过2%,能较好地满足测量要求。

直流牵引供电系统稳态短路分析

直流系统的短路计算是一个复杂的过程,既与交流系统有关,又要对整流电路进行分析,同时还要兼顾直流供电网络的供电模式,以往都是采用仿真计算。采用解析法分析直流供电系统稳态短路计算,引用戴维南电路定理,建立直流牵引供电回路等效电路,分析三相桥式整流电路及十二脉波整流电路外特性,对其进行线性化处理;并给出不同系统短路容量时直流母线稳态短路计算结果报表,用以作为其他轨道交通工程供电系统设计的参考。