一种基于高速fpga核心的双模式辐射剂量仪，针对盖格计数器的固有缺点，基于time-to-count测量原理，设计了一种基于高速fpga核心的双模式辐射剂量仪，有效的拓展了盖格计数器的量程范围，延长了探测器的使用寿命，本方案的主控核心处理器是fpga，fpga工作频率高、计时更加准确、功能可定制、扩展方便。因此，采用fpga为核心基于niosii的处理器，能够更好发发挥time-to-count方法的优点，实现辐射的宽量程测量。第一步要根据自身需求定制一个niosii软核处理器作为核心处理器，cpu的选型由系统需求决定，辐射仪剂量率的浮点运算会消耗处理器大量的内部资源，本方案选择了快速型niosii/f型处理器，该处理器具有浮点运算硬件加速功能，只需手动添加即可。然后将核心处理器的时钟频率设置为100mhz。仪器内部使用一个gm计数器(即盖革计数器)作为探测元件，将信号采集模块连接到gm计数器，信号处理模块一端连接信号采集模块，另一端连接到核心处理器，高低压切换模块两端分别连接到信号采集模块和核心处理器，电源模块、功能切换模块分别单独连接到核心处理器；在测量过程中，当辐射强度较低时，自动进入计数模式，计数模式运用脉冲计数方法；当辐射强度较高时，自动进入时间模式来实现模式自动切换，时间模式采用time-to-count测量方法，也可以根据需求手动选择模式，从而实现一机多用。具体的测量过程为：给辐射仪上电以后，首先延迟100ms，这样做的目的是使辐射仪上电完全稳定后开始工作。首先要进行系统的初始化，紧接着判断是否有按键按下，若判断为真，则继续判断是哪一个按键被按下，如果是计数功能键被按下，就去执行计数模式的程序，如果是时间功能键被按下，则转而执行时间模式的程序。若判断为假，先开定时器0，再开外部中断0，执行系统默认的计时功能，接着判断是否达到时间阈值，若达到，顺序执行下一条指令，否则原地等待再判断。开启默认的计数功能时，如果辐射场强度过大，大于计数阈值频率，就说明死时间已经开始影响的到盖格计数器的正常工作了，很有可能造成漏计数，传统的计数模式准确度将会降低，因此，辐射仪系统会自动判定进入时间模式。处在计数模式时，屏幕会显示计数值和累计计数值，处在时间模式时，屏幕会显示等待时间值和累计时间倒数值。如果测定的值大于阈值时，立刻进入报警程序，否则继续往下执行，判断是否完成测量，若判定为真，则结束测量，若判定为假，则循环执行测量程序，程序返回到按键检测语句。
阿斯卡防爆电磁阀L01SA4594G00061
ASCO防爆阀EF8551G301MO
阿斯卡气动阀EF8210G004
ASCO脉冲阀WSNF8551A321MO
ASCO气控阀WSNF8327B102
阿斯卡电磁阀J34BB452CG60S40
272614-155-D
K303-116EF8320G174
HB8316G16VMB
8262G80M0
7ATSC32000H5
EF8327G42
EF8210G14
JKP8342G001MS
EF8316G304
JBEF8210G088
EF8320G203
EFHC 8016G1
K0304-316
EF8210G002
SCXB320A178
EF8300D61U
每次测量前都会检测一个时间阈值内的计数个数，自动选择模式。计数模式是利用传统的gm计数器计数法，设定为测量一个时间阈值内的计数值，因为系统默认会开启计数功能，所以在进入计数模式子程序时，高压一直稳定地加载在盖格计数器阳极上，因此，第一步要确认关闭外部中断0，然后打开定时器1开启一个时间阈值定时，同时再打开外部中断0，这样做的目的是防止打开定时器0以前，外部中断持续执行造成计数偏多。接着程序判断一个时间阈值定时是否到达，若判定为假，程序停留在此处等待再判断，直到达到一个时间阈值为止；若判定为真，关闭定时器1，关闭外部中断0，记录一个时间阈值内计数值并显示在屏幕上。时间模式是利用time-to-count方法，设定为测量开启高压后第一个脉冲到达的时间值。系统进入时间模式以后，由于在自动判定选择模式时，外部中断0被关闭了，所以在打开定时器2之后需要再次打开外部中断。当第一个脉冲信号触发外部中断时，立刻关闭定时器2和高压，读取定时器2的值。处于时间模式时，表明辐照场的辐射强度较大，此时盖格计数器的死时间会给测量结果带来严重影响，因此，在时间模式子程序中，延时5ms规避分辨时间后再开启高压。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1.本发明所述的一种基于高速fpga核心的双模式辐射剂量仪，使用fpga作为核心处理器，可自动或手动选择计数模式或时间模式，在时间模式中充分利用time-to-count方法，提高了辐射的测量范围量程；2.本发明所述的一种基于高速fpga核心的双模式辐射剂量仪，使用fpga作为核心处理器，在本方案的双模式辐射剂量仪，测量模式的选择可以手动可以自动，测量模式的选择比单一方法更多，并且选择更自由；3.本发明所述的一种基于高速fpga核心的双模式辐射剂量仪，使用fpga作为核心处理器，可自动或手动选择计数模式或时间模式，在高剂量率时自动选择时间模式中，充分利用time-to-count方法，在高剂量率的测量中，误差率更低。附图说明为了更清楚地说明本技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：图1是本发明的各模块结构框图；图2是本发明的整体流程框图；图3是本发明的计数模式流程框图；图4是本发明的时间模式流程框图；图5是本发明的双模式误差随剂量率的变化图；图6是本发明的核心处理器电路示意图；图7是本发明的超阈值报警模块电路示意图；图8是本发明的显示模块内部驱动芯片电路示意图；图9是本发明的低压电源电路示意图；图10是本发明的高压电源电路示意图；图11是本发明的信号采集模块及gm计数器电路示意图；图12是本发明的信号采集模块采集信号示意图；图13是本发明的信号处理模块电路示意图；图14是本发明的sn74hc14n应用曲线图；图15是本发明的高低压切换模块电路示意图；图16是本发明的功能切换模块电路示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。
