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八通道卡在核輻射衰減探測探測中的應用

時間：2008-03-04 09:52:00
關(guān)鍵字： BSP    脈沖    GE    數(shù)字化   
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[導讀]8通道卡可以廣泛應用于雷達設計與測試、生產(chǎn)測試、智能信號、激光雷達、通信、無損檢測、光譜、超聲測試、高質(zhì)量圖形成像及超聲測試等領(lǐng)域。

    Gage公司于今年年初發(fā)布了目前市場上最具競爭力的8通道數(shù)據(jù)采集卡(Octopus)。該8通道卡從通道數(shù)(2、4和8通道)、分辨率(12 bit和14 bit)到采樣率(每通道采樣率從lO MS/s到125 MS/s)都可以根據(jù)用戶的具體應用定制，具有高度的靈活性，其采樣率也是同類產(chǎn)品中最高的。
    8通道卡可以廣泛應用于雷達設計與測試、生產(chǎn)測試、智能信號、激光雷達、通信、無損檢測、光譜、超聲測試、高質(zhì)量圖形成像及超聲測試等領(lǐng)域。
    一用戶要用數(shù)據(jù)采集卡對放射性核輻射的衰減進行監(jiān)測。計劃利用基于PC的數(shù)字化卡對從核輻射探測器獲取的成型脈沖進行數(shù)字化。其應用要求至少12 bit分辨率、每秒最低50 MS/s樣點采樣率，并且采集存儲深度最低256K，需8通道卡。數(shù)據(jù)采集卡的速度和可靠性對測量過程很重要。起初用戶需要四張雙通道卡，但最終采用了Gage的Com-puScope8384八通道PCI數(shù)據(jù)采集卡。CS8384能以50 MS/s的速率采集模擬信號，分辨率為14 bit，板上采集存儲深度可達2 GS，一張卡即可解決問題。

    從核輻射探測器獲取的成型脈沖的速率(發(fā)生的頻率)和幅度是變化的。波形大概為高斯波形，總寬度為3μs～5 μs，是最大幅度的一半(FWHM)。每個脈沖的特征描述對精準斷定輻射物質(zhì)的放射性非常關(guān)鍵。這些物質(zhì)的計數(shù)率從非常低的(每分鐘O.02個脈沖)到相對高的(每分鐘大于1 000個脈沖)都有。
    用戶要求盡可能少遺漏衰減事件，同時連續(xù)將脈沖數(shù)字化。在數(shù)據(jù)采集過程中重新顯示數(shù)字化的脈沖非常重要，并需要在近實時狀態(tài)下進行。
    他們需要采集卡以50 MS/s將兩個輸入電壓信號數(shù)字化。電壓分辨率至少1/4 096。這意味著需要至少12 bits的垂直分辨率。每個記錄的點數(shù)高達4096個，每通道最少需要256 KS采集內(nèi)存。
    用CS8384外部時鐘，50 MS/s采樣率采集最小的256點用時5.12μs。再將采集到的512 Bytes(每個樣點2 Bytes)通過PCI總線主控(200 MB/s)傳輸?shù)絇C-RAM進行顯示和儲存，每通道用時3μs。之后，名義上需要100μs為下一個觸發(fā)進行重整。因此，在8通道系統(tǒng)中，一個周期全部時間(脈沖重復間隔)在最好的情況下約為
    PRI=8 channelsx3μs+100μs=124 μs
    因此連續(xù)觸發(fā)PRF好于7 kHz。這比客戶要求的>17 Hz(每分鐘1 000個脈沖)好500倍。
    理論上，我們無法保證顯示所有脈沖，也無法保證不丟失脈沖。對任何基于GUI軟件的應用來說，適配刷新都是很大的瓶頸。在Gage的基于Windows的GageScope軟件設計中，通常要達到30 Hz或更快的刷新率來保證它不閃動。用戶自己也可開發(fā)軟件以達到這一速率。如果這樣，Gage將為其提供CompuScope/C/C#軟件開發(fā)包。
    Gage的8通道卡不但采樣率高，還可在單一系統(tǒng)中最多集成128個通道，同時具有很多其它特性，如外部時鐘、時鐘輸入輸出、觸發(fā)輸入輸出、10 MHz參考時鐘、時間戳記、高速PCI傳輸率，以及長存儲深度和前觸發(fā)多記錄模式等。

來源：國外電子元器件

作者：fengfeng

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