外热式等离子体发生器实验装置数据获取和处理系统

摘要

围绕学科发展前沿领域和国家目标，中国科学技术大学基础等离子体物理实验室研制了某型号外热式等离子体实验装置多路探针诊断系统。此实验装置的研制和应用，将有力地推动低温等离子体技术的基础研究和应用。 外热式等离子体实验装置的数据获取和处理系统负责对实验装置10路探针采集的模拟信号进行采样、模数转换和进行部分数据后处理工作。数据获取和处理系统需要采集多达20路的模拟信号，并要能够根据各种不同的实验方案对各个通道设置不同的采样率，同时要求系统具备实时采样能力。本论文讨论的工作就是对外热式等离子体实验装置数据获取和处理系统的设计。 本论文的第一章绪论部分，对外热式等离子体实验装置以及其十路探针诊断系统进行了简要的介绍。 第二章介绍了数据采集技术，模数转换的静态性能参数和动态传输特性参数。 第三章介绍了多路探针诊断系统对于数据获取和处理系统的采样通道、采样率、实时采样等设计要求，以及系统设计的技术路线。同时，对USB接口总线进行了简要介绍。 第四章是本文的重点，阐述了数据获取和处理系统的总体设计构架以及系统内部各部分功能模块的具体实现方案，包括信号调理电路、模数转换电路、数字后处理电路、USB数据传输接口电路、电源及时钟电路等几大部分。重点介绍了模数转换的设计以及USB数据接口电路的设计。 第五章介绍了数据获取和处理系统电路板的后期功能测试以及性能测试工作，包括对系统的-3dB带宽测试、微分非线性测试、积分非线性测试、快速傅立叶分析等工作。

目录

摘要

第一章绪论

第二章数据采集技术简介

第三章多路探针诊断系统的特点及数据采集系统设计考虑

第四章数据获取和处理系统的实现方案

第五章数据获取和处理系统的测试

结束语

附录

攻读硕士期间发表的论文

致谢