一种环境辐射水平监测仪电路的制作方法

文档序号:14182762阅读:199来源:国知局

本实用新型涉及技术领域,具体为一种环境辐射水平监测仪电路。



背景技术:

环境辐射水平监测仪是用于监测环境中对人体有害的X射线与γ射线强度的一种专用仪器,应用在多种涉核场所,例如:核电站,医院X光室、CT室、放疗室、化疗区等。

目前市场上的环境辐射水平监测仪大多采用盖革米勒计数器(G-M管)作为核辐射探测器,这些产品基本都没有采用低功耗设计方案,其原因是驱动内部G-M管工作需400-500V直流高压的相关电路功耗问题没有解决。目前采用的电路设计中均采用现成的高压转换模块或BOOST芯片进行供电,虽然设计门槛低、输出能力强,但功耗高、转换效率低、专用性差。

由于没有采用低功耗设计方案,大部分的环境辐射水平监测仪需要专门布设供电线路和通讯线路,这就限制了环境辐射水平监测仪的安装位置,增加了施工工程量。而本专利的采用低功耗设计方案,可以极大增加电池的续航能力,既可以通过线路供电可以通过电池长时效供电,方便施工,它同时为抛洒型环境辐射水平监测仪的提供必备技术支持。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种环境辐射水平监测仪电路,可以极大增加电池的续航能力,既可以通过线路供电可以通过电池长时效供电,方便施工,它同时为抛洒型环境辐射水平监测仪的提供必备技术支持,解决了上述背景技术中的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种环境辐射水平监测仪电路,包括二倍压整流电路、G-M管、信号调理电路、三极管Q1、电感L1和三极管(D4、D5、D6、D7),所述二倍压整流电路由电容(C2、C3、C4)与二极管(D1、D2、D3)组成,二极管D1的阴极串联电阻R3接到G-M管的正极,二极管D1的阳极与二极管D2的阴极连接,二极管D2的阳极与二极管D3的阴极连接,二极管D3的阳极连接到三极管Q1的2号引脚;所述二极管D2的阴极与二极管D3的阳极之间串联电容C2,二极管D1的阴极与二极管D2的阳极之间串联电容C3和电容C4,并接地;所述三极管Q1的2号引脚还接到二极管D6的阴极以及电感L1的一端,电感L1的另一端串联电阻R1输出高电平VCC,以及串联电容C接地;二极管D6的阳极与二极管D5的阴极连接,二极管D5的阳极与二极管D4的阴极连接,二极管D4的阳极与二极管D7的阴极连接,二极管D7的阳极与二极管D8的阴极连接,二极管D8阳极接到三极管Q1的3号引脚,二极管D8的两端还串联开关S1并接地;三极管Q1的1号引脚输出PWM脉冲调制信号,以及串联电阻R2输出PLUSE补偿信号;

所述信号调理电路由三极管Q2、电阻(R4、R5、R6、R7)、电容C8和二极管D9组成,所述三极管Q2的基级串联电阻R6接到G-M管的负极,G-M管的负极还连接于电容C8与电阻R7并联一接口,电容C8与电阻R7并联后的另一接口接到三极管Q2的发射极并接地;三极管Q2的集电极串联电阻R5接到高电平VCC上以及串联电容C7输出INT信号,电阻R5的两端串接电阻R4和二极管D9。

优选的,所述信号调理电路的三极管Q2的集电极还连接于可变电容C5的正极。可变电容C5的负极接地,在可变电容C5的两端并联电容C6。

优选的,所述二极管D4、二极管D5和二极管D6均为肖特基二极管。

优选的,所述G-M管的型号为STS-5。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:

1、本环境辐射水平监测仪电路,实现了G-M管供电电路静态低功耗,动态高输出,大大降低了G-M管供电电路的静态功耗,系统采用了电子墨水屏显示与ZIGBEE无线通信技术,从而实现了完整的全系统的低功耗设计。

2、本环境辐射水平监测仪电路,采用型号为STS-5的G-M管,CPM(每分钟计数率)为20-30,系统整体静态功耗为uA级,相比现有产品仅高压供电模块静态功耗就高达mA级上升至少3个数量级,在高剂量(>1mSv)环境下仍正常工作,转换效率高,完全满足环境辐射水平监测仪的设计需求。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图中:1二倍压整流电路、2G-M管、3信号调理电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1,一种环境辐射水平监测仪电路,包括二倍压整流电路1、G-M管2、信号调理电路3、三极管Q1、电感L1和三极管(D4、D5、D6、D7),所述二倍压整流电路1由电容(C2、C3、C4)与二极管(D1、D2、D3)组成,二极管D1的阴极串联电阻R3接到G-M管2的正极,二极管D1的阳极与二极管D2的阴极连接,二极管D2的阳极与二极管D3的阴极连接,二极管D3的阳极连接到三极管Q1的2号引脚;所述二极管D2的阴极与二极管D3的阳极之间串联电容C2,二极管D1的阴极与二极管D2的阳极之间串联电容C3和电容C4,并接地;所述三极管Q1的2号引脚还接到二极管D6的阴极以及电感L1的一端,电感L1的另一端串联电阻R1输出高电平VCC,以及串联电容C接地;二极管D6的阳极与二极管D5的阴极连接,二极管D5的阳极与二极管D4的阴极连接,二极管D4的阳极与二极管D7的阴极连接,二极管D7的阳极与二极管D8的阴极连接,二极管D8阳极接到三极管Q1的3号引脚,二极管D8的两端还串联开关S1并接地;二极管D4、二极管D5和二极管D6均为肖特基二极管,具有开关速度非常快,反向恢复时间特别短;三极管Q1的1号引脚输出PWM脉冲调制信号,以及串联电阻R2输出PLUSE补偿信号;信号调理电路3由三极管Q2、电阻(R4、R5、R6、R7)、电容C8和二极管D9组成,所述三极管Q2的基级串联电阻R6接到G-M管2的负极,G-M管2的负极还连接于电容C8与电阻R7并联一接口,电容C8与电阻R7并联后的另一接口接到三极管Q2的发射极并接地;三极管Q2的集电极串联电阻R5接到高电平VCC上以及串联电容C7输出INT信号,电阻R5的两端串接电阻R4和二极管D9。信号调理电路3的三极管Q2的集电极还连接于可变电容C5的正极。可变电容C5的负极接地,在可变电容C5的两端并联电容C6。

G-M管2的型号为STS-5,由于大大降低了G-M管供电电路的静态功耗,系统采用了电子墨水屏显示与ZIGBEE无线通信技术,从而实现了完整的全系统的低功耗设计;CPM(每分钟计数率)为20-30,系统整体静态功耗为uA级,相比现有产品仅高压供电模块静态功耗就高达mA级上升至少3个数量级,在高剂量(>1mSv)环境下仍正常工作,转换效率高,完全满足环境辐射水平监测仪的设计需求。

本实用新型的电路原理为:利用BOOST原理,将电感L1的电阻R1端低压直流供电VCC转换为高压交流信号在三极管Q1的2(4)端输出,再利用由电容(C2、C3、C4)与二极管(D1、D2、D3)组成的二倍压整流电路升至400-500V高压直流供G-M管2使用,G-M管2输出的信号调理电路3由三极管Q2、电阻(R4、R5、R6、R7)、电容C8和二极管D9组成,电容C7输出的INT信号用于计数与补偿反馈,PWM为脉冲调制信号,PLUSE为补偿信号。

综上所述:该环境辐射水平监测仪电路,大大降低了G-M管供电电路的静态功耗,系统采用了电子墨水屏显示与ZIGBEE无线通信技术,从而实现了完整的全系统的低功耗设计。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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