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正文摘录:

2007年第6期总第245半导体单道剂量仪的硬件设计吴雄英h。(1.成都理工大学信息工程学院四川成都610059；2.电子科技大学自动化工程学院四川成都610054)摘要：半导体单道剂量仪是一种测量仪器。采用半导体探头作为辐射探测器，将辐射信号转化成微弱电流，前置级对微弱信号进行积分，定时测量出电压值，此电压值正比于剂量值。主板以单片机为核心，在其外部扩展了ADC，显示模块，E。PROM，打印机、键盘等，具有数据处理、显示、储存、打印、报警值设置、校正系数设置、测量时间设置以及报警等功能。关键词：剂量仪；半导体探测器；单片机；积分测量中图分类号：TP274文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)06—027—02HardwareDesignofSingle——channelDosimeterofSemiconductorWUXiongying’’。(1.InformationEngineeringCollege，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu，610059，China；2.AutomaticEngineeringCollege，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu.610054，China)Abstract：Thesingle—ehanneldosimeterofsemiconductorisaninstrumentofmeasurement.Itutilizesthesemiconductordetectorasitsradiantdetector，whichtransformradiantsignaltofeeblecurrent.Theformer—stepoftheinstrumentintegratesthefeeblesignal，andscalesthevoltagevalueatdifferenttime.ThevalueisdirectlyproportionaltOthedose.Themainpanelisbasedonasinglechipandsurroundedbyextendedchips，suchasAnalogtoDigitalcontroller，displaydriving，E2PROM，print—erandkeyboarddrivingandabuzzer，etc.Theinstrumentservesthefunctionofdataprocessing，display，datamemory，print—ing，setting，givinganalarm，andSOon.Keywords：dosimeter；semiconductordetector；singlechip；integratormeasurement在。。Co辐射实验和辐射加工中，准确快速地测量辐射剂量是一项基础性的工作。化学剂量仪可一次进行多个测量点的剂量测定，但需配置昂贵的读数装置，而且给出数据较慢。采用电离室等作为探头的辐射仪表，虽可现场直读量值，但因是一次一点逐步测量，进源次数多，费时长，既不安全也不方便。半导体单道剂量仪采用半导体探测器，探头坚固，测量线路简单，性能可靠，成本较低。能够在LED上显示剂量值，如果超过预设的最高剂量值，仪器会报警。可用于各种”Co源的辐照实验，辐照加工及放射治疗。1硬件设计1.1半导体单道剂量仪的总体结构系统硬件结构框图如图1所示。系统采用半导体探头作为辐射探测器，将辐射信号转化成微弱电流，前置级对微弱信号进行积分，把微弱电流转换成电压，并且定时测量出累积电压值，此电压值正比于剂量值。主板以单片机为核心，在其外部扩展了A／D转换模块，7位LED显示模块，4×5矩阵键盘，电可擦除程序存储器，打印机接口以及蜂鸣器等。其中，A／D转换模块是采用的是AD公司的16位的A／D转换芯片AD7715，显示驱动芯片采用MAX7219驱动收稿日期：2006—07—247位LED以显示时间值和剂量值，E。PROM采用电可擦除程序存储器X5045用来存储程序和数据，键盘驱动芯片采用Intel8279驱动4×5矩阵键盘。图1系统硬件结构框图1.2前置积分电路半导体探头输出的电流信号是微弱信号(10“。～10。A)，因此通过积分电路转换成电压信号来测量。在本积分电路当中，运算放大器采用AD公司的单片FET输入的静电计专用集成运放AD515A。用AD515A构成的积分测量电路如图2所示。在上面的积分电路中，AD515A和一个积分电容构成了基本的测量电路，对来自探头的微弱电流信号进行积分，定时测量出累积电压值。对电路中一些处理的说明如下：(1)C是聚碳酸脂材料的积分电容，用来提高测量的稳定性并且减小粘滞效应。(2)为减小温漂及偏移误差的影响，在前级加了一个10kQ的电位器进行调零。