单小闪烁室222Rn/220Rn绝对测量仪样机的优化设计

摘要

目前国内外222Rn测量方法比较成熟，而220Rn的测量标准还没有建立起来。而且目前国内外222Rn/220Rn联合测量方法和仪器比较少，绝对测量仪尚在研制当中。因此222Rn/220Rn绝对测量仪的研制对222Rn/220Rn的联合测量测量尤其是对220Rn的测量标准的建立有着重要的意义。南华大学刘丽艳等研制的基于单小闪烁室222Rn/220Rn绝对测量仪样机已经初步完成，基本实现了采样计数、222Rn/220Rn浓度计算以及环境参量和222Rn/220Rn浓度的上位机显示等基本功能。
　　为了使样机更加集成、人机界面更加优化、可操作性增强且功能更加齐全，为以后的推广应用打下良好基础，所以本研究在初步样机的基础上进行了优化设计，包括硬件的补充、软件部分的优化、各优化模块调试和技术指标的测试，内容主要分为三个部分。
　　设计了一个低死时间单道脉冲幅度分析器。应用 multisim10软件进行了仿真，其仿真结果证明了该电路具有较高的可行性；进行了系统最高计数率的理论计算，对该电路高频工作性能的分析具有一定意义。
　　增加一个液晶显示模块对环境参量进行实时显示。在原样机硬件电路复杂且单片机I/O口线剩余不足的条件下，设计了一个环境参量采样与显示的I/O口资源节约化方案，采用SPI通信方式和串口通信LCM，使整体的采样与显示电路一共仅占用7个I/O口。使本设计在人机界面优化同时很大程度的节约口线资源。
　　实现了采样气体流量的控制。软件控制单片机通过PWM方式改变直流泵两端电压，进而实现采样气体流量的控制。采样流量的精密控制经过实验测试，得到占空比与采样流量之间较好的线性关系，达到设计所需的流量控制效果。完善了原样机的操作功能。

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第一章 绪论

1.1国内外研究现状

1.2前期工作介绍

1.3研究内容

第二章 低死时间单道脉冲幅度分析器的设计

2.1传统单道脉冲幅度分析器工作原理

2.2 低死时间单道脉冲幅度分析器设计思路

2.3 低死时间单道脉冲幅度分析器硬件电路

第三章 环境参量采样与显示的I/O口资源节约化设计

3.1 环境参量采样与显示系统介绍

3.2 液晶显示模块与数据通信方式的选择

3.3 环境参量LCD显示的硬件电路介绍

3.4 环境参量采样与LCD实时显示的软件编写

第四章 采样气体流量的精密控制技术

4.1采样流量的单片机控制理论

4.2 采样气体流量控制的设计方案及硬件连接

4.3 采样气体流量控制的软件编写

第五章 实验结果与分析

5.1 低死时间单道脉冲幅度分析器的软件仿真

5.2 环境参量采集与显示功能测试

5.3 采样气体流量控制功能测试

第六章 总结及展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录1：温度传感器DS18B20控制子程序

附录2：单片机SPI方式驱动LCM读、写子程序

附录3：研究生期间发表论文

致谢