随着半导体工艺的飞速发展和芯片设计水平的不断进步,ARM微处理器的性能得到大幅度地提高,同时其芯片的价格也在不断下降,嵌入式系统以其独有的优势,己经广泛地渗透到科学研究和日常生活的各个方面。 本文以ARM7 LPC2132处理器为核心,结合盖革一弥勒计数管对Time-To-Count辐射测量方法进行研究。ARM结构是基于精简指令集计算机(RISC)原理而设计的,其指令集和相关的译码机制比复杂指令集计算机要简单得多,使用一个小的、廉价的ARM微处理器就可实现很高的指令吞吐量和实时的中断响应。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微处理器,其工作频率可达到60MHz,这对于Time-To-Count技术是非常有利的,而且利用LPC2132芯片的定时/计数器引脚捕获功能,可以直接读取TC中的计数值,也就是说不再需要调用中断函数读取TC值,从而大大降低了计数前杂质时间。本文是在我师兄吕军的《Time-To-Count测量方法初步研究》基础上,使用了高速的ARM芯片,对基于MCS-51的Time-To-Count辐射测量系统进行了改进,进一步论证了采用高速ARM处理器芯片可以极大的提高G-M计数器的测量范围与测量精度。 首先,讨论了传统的盖革-弥勒计数管探测射线强度的方法,并指出传统的脉冲测量方法的不足。然后讨论了什么是Time-To-Count测量方法,对Time-To-Count测量方法的理论基础进行分析。指出Time-To-Count方法与传统的脉冲计数方法的区别,以及采用Time-To-Count方法进行辐射测量的可行性。 接着,详细论述基于ARM7 LPC2132处理器的Time-To-Count辐射测量仪的原理、功能、特点以及辐射测量仪的各部分接口电路设计及相关程序的编制。 最后得出结论,通过高速32位ARM处理器的使用,Time-To-Count辐射测量仪的精度和量程均得到很大的提高,对于Y射线总量测量,使用了ARM处理器的Time-To-Count辐射测量仪的量程约为20 u R/h到1R/h,数据线性程度也比以前的Time-To-CotJnt辐射测量仪要好。所以在使用Time-To-Count方法进行的辐射测量时,如何减少杂质时间以及如何提高计数前时间的测量精度,是决定Time-To-Count辐射测量仪性能的关键因素。实验用三只相同型号的J33G-M计数管分别作为探测元件,在100U R/h到lR/h的辐射场中进行试验.每个测量点测量5次取平均,得出随着照射量率的增大,辐射强度R的测量值偏小且与辐射真实值之间的误差也随之增大。如果将测量误差限定在10%的范围内,则此仪器的量程范围为20 u R/h至1R/h,量程跨度近六个数量级。而用J33型G-M计数管作常规的脉冲测量,量程范围约为50 u R/h到5000 u R/h,充分体现了运用Time-To-Count方法测量辐射强度的优越性,也从另一个角度反应了随着计数前时间的逐渐减小,杂质时间在其中的比重越来越大,对测量结果的影响也就越来越严重,尽可能的减小杂质时间在Time-To-Count方法辐射测量特别是测量高强度辐射中是关键的。笔者用示波器测出此辐射仪器的杂质时间约为6.5 u S,所以在计算定时器值的时候减去这个杂质时间,可以增加计数前时间的精确度。通过实验得出,在标定仪器的K值时,应该在照射量率较低的条件下行,而测得的计数前时间是否精确则需要在照射量率较高的条件下通过仪器标定来检验。这是因为在照射量率较低时,计数前时间较大,杂质时间对测量结果的影响不明显,数据线斜率较稳定,适宜于确定标定系数K值,而在照射量率较高时,计数前时间很小,杂质时间对测量结果的影响较大,可以明显的在数据线上反映出来,从而可以很好的反应出仪器的性能与量程。实验证明了Time-To-Count测量方法中最为关键的环节就是如何对计数前时间进行精确测量。经过对大量实验数据的分析,得到计数前时间中的杂质时间可分为硬件杂质时间和软件杂质时间,并以软件杂质时间为主,通过对程序进行合理优化,软件杂质时间可以通过程序的改进而减少,甚至可以用数学补偿的方法来抵消,从而可以得到比较精确的计数前时间,以此得到较精确的辐射强度值。对于本辐射仪,用户可以选择不同的工作模式来进行测量,当辐射场较弱时,通常采用规定次数测量的方式,在辐射场较强时,应该选用定时测量的方式。因为,当辐射场较弱时,如果用规定次数测量的方式,会浪费很多时间来采集足够的脉冲信号。当辐射场较强时,由于辐射粒子很多,产生脉冲的频率就很高,规定次数的测量会加大测量误差,当选用定时测量的方式时,由于时间的相对加长,所以记录的粒子数就相对的增加,从而提高仪器的测量精度。通过调研国内外先进核辐射测量仪器的发展现状,了解到了目前最新的核辐射总量测量技术一Time-To-Count理论及其应用情况。论证了该新技术的理论原理,根据此原理,结合高速处理器ARM7 LPC2132,对以G-计数管为探测元件的Time-To-Count辐射测量仪进行设计。论文以实验的方法论证了Time-To-Count原理测量核辐射方法的科学性,该辐射仪的量程和精度均优于以前以脉冲计数为基础理论的MCS-51核辐射测量仪。该辐射仪具有量程宽、精度高、易操作、用户界面友好等优点。用户可以定期的对仪器的标定,来减小由于电子元件的老化对低仪器性能参数造成的影响,通过Time-To-Count测量方法的使用,可以极大拓宽G-M计数管的量程。就仪器中使用的J33型G-M计数管而言,G-M计数管厂家参考线性测量范围约为50 u R/h到5000 u R/h,而用了Time-To-Count测量方法后,结合高速微处理器ARM7 LPC2132,此核辐射测量仪的量程为20 u R/h至1R/h。在允许的误差范围内,核辐射仪的量程比以前基于MCS-51的辐射仪提高了近200倍,而且精度也比传统的脉冲计数方法要高,测量结果的线性程度也比传统的方法要好。G-M计数管的使用寿命被大大延长。 综上所述,本文取得了如下成果:对国内外Time-To-Count方法的研究现状进行分析,指出了Time-To-Count测量方法的基本原理,并对Time-T0-Count方法理论进行了分析,推导出了计数前时间和两个相邻辐射粒子时间间隔之间的关系,从数学的角度论证了Time-To-Count方法的科学性。详细说明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count辐射测量仪的硬件设计、软件编程的过程,通过高速微处理芯片LPC2132的使用,成功完成了对基于MCS-51单片机的Time-To-Count测量仪的改进。改进后的辐射仪器具有量程宽、精度高、易操作、用户界面友好等特点。本论文根据实验结果总结出了Time-To-Count技术中的几点关键因素,如:处理器的频率、计数前时间、杂质时间、采样次数和测量时间等,重点分析了杂质时间的组成以及引入杂质时间的主要因素等,对国内核辐射测量仪的研究具有一定的指导意义。
标签: TimeToCount ARM 辐射测量仪
上传时间: 2013-06-24
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WIM动态称重系统的研究对于保护公路的正常使用有着非常重要的经济利益和社会价值。针对我国公路WIM系统的研究现状和存在的问题,提出了新的思路、解决办法和改进措施,用以提高整个WIM系统的各项性能指标。 基于ARM的压电薄膜轴的车辆动态称重系统的嵌入式研究与设计,致力于提高WIM系统精度等各项性能指标,其采用了高新的软硬件技术,是一个比较有研究意义的课题。 本文首先从分析称重原理入手,提出了一个改进的系统整体设计方案,在该方案的前提下,通过不断地试验修改,搭建了一个基于Labview的现场模拟实验系统,为下一步研究和整个系统的实现打下了坚实的基础。本文所做的具体工作,概括起来有如下几点: 第一,简要地介绍了基于压电薄膜轴的WIM系统原理、影响因素以及课题研究的意义等; 第二,给出了系统整体设计方案,并设计了多个信号调理电路,诸如电荷放大电路,隔离电路以及滤波电路等; 第三,采用了32位的微处理器,并采用了一种比较完善的数据处理方法,提高了系统的软硬件技术,在此基础上研究设计了基于ARM-μgC/OS-Ⅱ的WIM嵌入式系统平台,完成了系统的软硬件设计、实现及操作系统移植; 最后,设计并实地进行了一个新的试验,即基于LabVIEW8.2的数据采集卡的现场模拟试验,给出了试验结果和分析。该试验方便于测量与数据采集,可得到较为精准的现场数据,为后续的数据处理打下了基础;
上传时间: 2013-07-29
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用MEGA16做的继电器参数测量仪 该电磁继电器特性参数测量仪以用8位MCU作为主控制器,并通过该MCU的DA转换输出可控稳压电源加载到继电器两端。测量继电器的最小吸合电压时,使DA输出电压从低电压到高电压变化,当继电器闭合时,记录此时的DA转化电压并显示在1602上,测量释放点压的加压顺序正好相反。在测量常闭电阻时,采用7805恒流源电路与三运放测量放大电路,再由AD返回电压值,最后MCU计算出常闭电阻。
上传时间: 2013-10-21
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XLISP 系列单片机综合仿真试验仪(以下简称 XLISP 系列)是深圳市学林电子有限公司综合多年经验开发出的多功能 8051 单片机平台(兼容 AVR/PIC 单片机的部 份烧写实验功能)。本系列目前包含 XL600 单片机试验仪和 XL1000 USB 型单片机实验仪,集成常用的单片机 外围硬件,ISP 下载线,单片机仿真器, 单片机试验板,编程器功能于一身,特别适合新手学习使用! 第一章:XLISP 系列 单片机综合仿真试验仪系统简介 1.1 系统简介……………………………………………………………2 1. 2 各个模块接口的定义……………………………………………3 第二章: 快速入门篇- 跟我来用 XLISP 系列作跑马灯实验 2.1 软件安装介绍………………………………………………………5 2.2 软件操作……………………………………………………………6 第三章 USB 接口安装指南(仅限 XL1000) 3.1 USB 驱动程序安装…………………………………………………8 3.2 特别情况下的 usb安装……………………………………………10 第四章 ISP 下载部份的应用 4.1 ISP 下载部份介绍…………………………………………11 4.2 XLISP 系列下载头之插头定义………………………………12 4.3 常用芯片的 ISP 相关引脚连接方法……………………………13 第五章 XLISP 系列 仿真操作指南 5.1 仿真概述…………………………………………………………14 5.2 KEIL UV2 软件操作指南…………………………………………15 第六章:XLISP 系列单片机系统实验 MCS-51 单片机引脚说明………………………………………………17 实验 1 最简单的八路跑马灯………………………………………18 实验 2 用 XLISP 系列试验仪做一个 8 路彩灯控制器…………20 实验 3 8 路指示灯读出 8 路拨动开关的状态……………………21 实验 4 数码管静态扫描 …………………………………………22 实验 5 数码管动态扫描显示 01234567……………………………23 实验 6 端口按键判断技术(按键显示数字)………………………26 实验 7 矩阵按键识别技术……………………………………………27 实验 8 74LS14 反向器实验………………………………………………29 实验 9 74LS138 38 译码器部分实验………………………………30 实验 10 74LS164 串入并出实验 ……………………………………31 实验 11 74LS165 并入串出实验 ………………………………………32 实验 12 DA 转换 dac0832 的原理与应用………………………………34 实验 13 模拟/数字转换器 ADC0804………………………………………36 实验 14 小喇叭警报器试验………………………………………………38 实验 15 红外线遥控试验…………………………………………………39 实验 16 汉字显示屏显示倚天一出宝刀屠龙(仅限 XL1000)…………42 实验 17 1602 液晶显示屏显示 A……………………………………44 实验 18 8155 试验(仅限 XL1000)…………………………………46 实验 19 24C02 储存开机次数实验 ……………………………………48 实验 20 步进电机实验…………………………………………………50 实验 21 93c46 演示程序 …………………………………………………………51 实验 22 串行双向通信实验 ……………………………………………53 实验 23 综合实验 18B20 数字温度显示系统…………………………55 第七章 怎样产生 hex 文件? Dais 集成开发环境使用………………58 第八章 常见问题解答 60 第九章 系统配置和售后服务指南…………………………………61 部分配套的例子程序说明………………………………………………62
上传时间: 2013-11-13
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摘 要: 阀门开度仪以AT89C51单片机为核心, 通过在阀门电机轴上安装的电位计传感器获得阀 门电机轴的转动角位移, 从而得出阀门的开度, 达到自动检测的目的。详细介绍了串行控制的10 位A /D转换器TLC1549的特点和功能, 说明了TLC1549与AT89C51单片机在阀门开度仪中的硬件 电路和软件程序。实践证明, 该阀门开度仪数据采集准确可靠、工作稳定。 关键词: TLC1549; AT89C51单片机; 阀门开度
上传时间: 2013-10-14
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提出了一种基于C8051F320的列车安全巡检仪的设计方案,详细阐述了巡检仪的各个模块的硬、软件设计。巡检仪集信息采集、轴温检测、照明和记录存储等功能于一体,实现了对列车安全巡检工作有效的监督和科学管理。系统软件采用C51编写,对单片机进行有效的电源管理,保证了巡检仪的稳定性、可靠性和低功耗性。 Abstract: This paper puts forward a design of train safety inspection based on C8051F320,describes all modules hardware and software design of inspection instrument.The inspection instrument has the function of information collection, axle’s temperature detection, lighting and records storage.It can supervise and administer train safety inspection work effectively.The system software using C51 can manage the power of single chip microcomputer, and guarantee the stability, reliability and low power consumption of the inspection instrument.
上传时间: 2013-12-22
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核磁共振(NMR)是重要的检测手段和分析手段之一。随着其应用领域的拓展和 深入,核磁共振谱仪技术也不断地发展和完善。常规商业化谱仪虽然功能强大,但 是谱仪结构复杂,体积庞大,价格昂贵,因此限制了NMR技术的应用场合。而在许 多应用场合,比如教学中,往往需要一种结构简单,体积小巧,价格便宜,集成度 高的一体化核磁共振谱仪。 而随着A跚(Advanced RISC Machines)技术的发展与成熟,本文提出了一种用 于磁共振成像系统的,基于A刚的一体化核磁共振成像谱仪的设计方案。提供了谱 仪各部分的实际性能测试的结果和谱仪整体工作的成像实验结果,并对研制和实验 结果进行了讨论。 本论文主要内容如下: 第一,主要介绍了核磁共振原理,核磁共振成像的原理,核磁共振成像系统的结构。 第二,介绍ARM的概念与基本原理并简要介绍了相关的软件。 第三,介绍了一体化谱仪的研制过程,并分别从母板和核心板两部分的硬件部分设 计与软件部分设计上进行了相应的描述。 第四,介绍本谱仪系统的性能测试结果,并总结调试心得与现有问题,并对以后提出展望。 有关核磁共振更多知识请查看:医学影像设备
上传时间: 2013-11-06
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PSEHO智能微水仪 产品概述: PSEHO智能微水仪采用世界先进的传感器技术、英国ALPHA公司最新的传感器,它采用DRYCAP-薄膜传感技术,复和薄膜 湿敏材料,拥有三项世界专利。聚酯薄膜式的探头DRYCAP。抗冷凝、抗灰尘颗粒、不受汽油和大多数气体影响。 技术指标: 微水范围: -60~+20℃、精度:±1℃ 响应时间: (+20℃)-60~+20℃、5s(63%)45s(90%)20~-60℃、10s(63%)240s(90%) 流量范围: 0~1升/分钟 电 源: 交、直流两用
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上传时间: 2013-11-05
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XM系列数字式显示调节仪按国家标准《工业过程测量和控制系统用数字式指示仪》生产,并采用了新颖、独特的线路设计原理,独创的结构形式。便其结构和线路均非常简单,因此可靠性高,抗震性好,使用维护方便。本仪表具有0~10mA或4~20mA恒流输出功能,可与执行机构组成简介的调节系统,或直配计算机组成自控系统无须再配变送器,为工业过程多参数控制提供了便利,同时具有二位式,三位式时间比例PID调节功能。本仪表适用于工业过程多种参数测量和控制系统。可与下列传感器、变送器配合使用或接受下列信号。用数字直接显示被测物理量。
上传时间: 2014-01-23
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实例1:三角函数曲线(1) 实例2:三角函数曲线(2) 实例3:图形的叠加 实例4:双y轴图形的绘制 实例5:单个轴窗口显示多个图形 实例6:图形标注 实例7:条形图形 实例8:区域图形 实例9:饼图的绘制 实例10:阶梯图 实例11:枝干图 实例12:罗盘图 实例13:轮廓图 实例14:交互式图形 实例15:变换的傅立叶函数曲线 实例16:劳伦兹非线形方程的无序活动 实例17:填充图 例18:条形图和阶梯形图 实例19:三维曲线图 实例20:图形的隐藏属性 实例21PEAKS函数曲线 实例22:片状图 实例23:视角的调整 实例24:向量场的绘制 实例25:灯光定位 实例26:柱状图 实例27:设置照明方式 实例28:羽状图 实例29:立体透视(1) 实例30:立体透视(2)
上传时间: 2014-02-16
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