[發(fā)明專利]一種測(cè)氡儀多道數(shù)據(jù)采集方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011386041.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112564705B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏烈祥;張晶;汪天照;王庭宇;張威;鄧世華;廖輝;秦鳴東;文富春;賈偉強(qiáng);皮春輝;陽(yáng)琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北方圓環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): H03M1/12
• 分類號(hào): H03M1/12;G05B19/042;G01T1/17;G01T1/29
• 代理公司: 武漢誠(chéng)儒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42265
• 代理人: 邱琳

本發(fā)明提供了一種測(cè)氡儀多道數(shù)據(jù)采集方法，將測(cè)氡儀的探測(cè)器輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，獲得調(diào)理后的輸出信號(hào)V₁，利用MCU的模擬看門狗監(jiān)測(cè)，MCU的ADC控制器采用多重ADC模式對(duì)輸出信號(hào)V₁進(jìn)行采樣，通過(guò)DMA方式存放在環(huán)形存儲(chǔ)隊(duì)列，通過(guò)模擬看門狗觸發(fā)記錄α粒子峰的上升沿和下降沿，取出環(huán)形存儲(chǔ)隊(duì)列中相應(yīng)位置數(shù)據(jù)作為全部峰形數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)。本發(fā)明提供的一種測(cè)氡儀多道數(shù)據(jù)采集方法，利用DMA環(huán)形存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多采集端同時(shí)采樣存儲(chǔ)，并利用MCU模擬看門狗觸發(fā)MCU采樣，大幅提高了采樣效率，方便操作，降低成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)氡儀多道數(shù)據(jù)采集方法，屬于信號(hào)采樣技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

參照?qǐng)D2，傳統(tǒng)的測(cè)氡儀信號(hào)采樣過(guò)程為：輸入的α粒子探測(cè)器信號(hào)經(jīng)過(guò)前置放大電路、整形電路和放大處理，放大后的信號(hào)輸入至MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)的ADC(analog to digital converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換)端口，同時(shí)經(jīng)過(guò)比較器輸出的信號(hào)輸出至MCU的I/O(Input/Output，輸入輸出)端口。當(dāng)α粒子在探測(cè)器上形成電脈沖信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理，在比較器輸出跳變信號(hào)，觸發(fā)MCU的I/O中斷，MCU啟動(dòng)單路ADC工作，采樣信號(hào)并尋峰計(jì)算出α粒子的能量。

傳統(tǒng)的測(cè)氡儀信號(hào)采樣方式存在以下缺陷：

一、比較器的輸出跳變信號(hào)觸發(fā)MCU啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，MCU從觸發(fā)到數(shù)據(jù)采樣存在時(shí)間延遲，容易錯(cuò)過(guò)波峰采樣，降低采樣準(zhǔn)確性和效率；

二、由于單通道ADC采樣速率不高，為了采集到波峰，信號(hào)被展寬的寬度較大，從而死時(shí)間較大，當(dāng)α粒子活度較大時(shí)，會(huì)降低α粒子檢測(cè)效率；

三、需要額外的比較器電路，比較器的閾值需要D/A或電位計(jì)設(shè)置，增加了信號(hào)的噪聲來(lái)源。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種測(cè)氡儀多道數(shù)據(jù)采集方法，利用其三重ADC和DMA(Direct MemoryAccess，直接存儲(chǔ)器訪問(wèn))技術(shù)，實(shí)時(shí)采樣信號(hào)數(shù)據(jù)并存放到環(huán)形存儲(chǔ)隊(duì)列中，同時(shí)模擬看門狗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該信號(hào)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的閾值，觸發(fā)MCU讀取環(huán)形存儲(chǔ)隊(duì)列中的相應(yīng)峰值數(shù)據(jù)，尋峰并計(jì)算α粒子的能量。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供了一種測(cè)氡儀多道數(shù)據(jù)采集方法，包括以下步驟：

(1)將測(cè)氡儀的探測(cè)器輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，獲得調(diào)理后的輸出信號(hào)V₁；

(2)利用MCU的模擬看門狗大于上限電壓V_H或小于下限電壓V_L即產(chǎn)生中斷的特性監(jiān)測(cè)ADC控制器接入的輸出信號(hào)V₁，設(shè)置其上限電壓V_H和下限電壓V_L；

(3)MCU的ADC控制器采用雙重或三重ADC模式對(duì)輸出信號(hào)V₁進(jìn)行采樣，采樣的數(shù)據(jù)通過(guò)DMA方式存放在環(huán)形存儲(chǔ)隊(duì)列中，等待MCU處理；

(4)將上限電壓V_H設(shè)置為模擬看門狗要檢測(cè)的閾值，即α粒子峰的上升沿閾值，并將下限電壓V_L設(shè)為0，當(dāng)采樣數(shù)據(jù)大于上限電壓V_H時(shí)，模擬看門狗觸發(fā)MCU并記錄下當(dāng)前的第一時(shí)刻t₁以及當(dāng)前環(huán)形存儲(chǔ)隊(duì)列的此時(shí)刻正采樣存放的數(shù)據(jù)位置，記為第一數(shù)據(jù)采樣位置Addr1，第一時(shí)刻t₁即α粒子峰的上升沿所在時(shí)刻；