单道分析装置及单道分析板卡的制作方法

本公开属于辐射检测设备技术领域，具体涉及一种单道分析装置及单道分析板卡。

背景技术：

通常来讲，在核辐射测量的过程中，需要通过单道分析装置对核辐射探测器输出的信号进行放大、调幅处理以获取标准的矩形脉冲输出，使得处理后的信号满足后续数据处理的技术要求。因此，单道分析装置在辐射测量二次仪表中被广泛应用。

但是，该类单道分析装置一旦发生故障，其出现故障的原因较为复杂，很难针对故障做出准确的诊断，这为该类单道分析装置的故障定位带来困难。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种单道分析装置及单道分析板卡。

根据本公开实施例的一方面，提供一种单道分析装置，所述单道分析装置包括：

通断控制电路，所述通断控制电路基于配置控制所述单道分析装置输出信号的通断；

相位转换电路，所述相位转换电路与所述通断控制电路连接，所述相位转换电路基于配置对接收到的信号进行相位转换处理；

信号放大电路，所述信号放大电路与所述相位转换电路连接，所述信号放大电路基于配置，对接收到的信号进行放大处理。

在一种可能的实现方式中，所述信号放大电路包括：第一信号放大子电路和第二信号放大子电路，其中，所述第一信号放大子电路与所述相位转换电路连接，所述第一信号放大子电路基于配置，对从所述相位转换电路输出的信号进行放大处理，所述第二信号放大子电路与所述第一信号放大子电路连接，所述第二信号放大子电路基于配置，对所述第一信号放大子电路输出的信号进行放大处理。

在一种可能的实现方式中，所述第一信号放大子电路包括并联的控制子电路和第一运算放大器，所述控制子电路包括控制芯片和多个阻值互不相同的第一电阻，所述控制芯片的输入端口与所述相位转换电路连接，所述控制芯片包括多个输出端口，每个输出端口与一个第一电阻连接，多个第一电阻分别与所述第一运算放大器连接，所述控制芯片基于被配置的指令，将所述输入端口与所述指令对应的输出端口接通，所述第一信号放大子电路输出该指令对应放大倍数的信号。

在一种可能的实现方式中，所述第二信号放大子电路包括并联的可变电阻子电路和第二运算放大器，所述可变电阻电路的阻值能够根据配置在多个阻值间变化，所述第二信号放大子电路基于所述可变电阻电路被配置的阻值，输出该阻值对应放大倍数的信号。

在一种可能的实现方式中，所述第一信号放大子电路对信号的放大倍数包括以下任意一种：1倍、2倍、4倍、6倍、8倍、10倍。

在一种可能的实现方式中，所述第二信号放大子电路对信号的放大倍数包括1倍或10倍。

在一种可能的实现方式中，所述可变电阻子电路包括滑动型可变电阻器。

在一种可能的实现方式中，所述单道分析装置还包括：调节电路，所述调节电路与所述信号放大电路连接，所述调节电路比较接收到的信号的电信号值是否符合被配置的阈值条件，并将电信号值符合被配置的阈值条件的信号输出至外部电路。

在一种可能的实现方式中，所述调节电路包括第一调节子电路和第二调节子电路；

所述第一调节子电路与所述信号放大电路连接，所述第一调节子电路将接收到的电信号值是否小于或小于等于被配置的第一阈值的信号输出至外部电路；

所述第二调节子电路与所述信号放大电路连接，所述第二调节子电路将接收到的电信号值是否大于或大于等于被配置的第二阈值的信号输出至外部电路，所述第二阈值小于所述第一阈值。

根据本公开实施例的一方面，提供一种单道分析板卡，所述单道分析板卡包括：电源输入插座、信号输入插座、信号输出插座、以及上述的单道分析装置；

所述电源输入插座与所述单道分析装置连接，外部电源经由所述电源输入插座向所述单道分析装置供电；

所述信号输入插座与所述单道分析装置连接，外部传感器产生的信号经由所述信号输入插座传输至所述单道分析装置；

所述信号输出插座与所述单道分析装置连接，所述单道分析装置输出的信号经由所述信号输出插座输出。

本公开的有益效果在于：本公开实施例的单道分析装置可以用于模拟各类故障，例如可以通过配置通断控制电路来模拟输入信号断开故障，可以通过配置信号放大电路的信号放大倍数来模拟输出信号过增益、输出信号欠增益等故障，这样，有利于维修人员通过模拟故障来较为准确的确定单道分析装置在实际应用过程中发生的各类故障的原因，进而快速定位故障位置。本公开实施例的单道分析装置可以应用于核电站换料大修的预防性维修，作为专用工器具测试就地处理箱的各项功能是否正常；还可应用于辐射仪表培训实体中，用来模拟单道分析装置的各类故障，此外，由于本公开实施例的单道分析装置可以核辐射探测器输出的信号进行放大、调幅处理以获得满足数据处理的要求的信号，其还可以应用于日常的核辐射测量。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种单道分析装置的框图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种单道分析装置的电路图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种单道分析板卡的立体图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

图1是根据一示例性实施例示出的一种单道分析装置的框图。如图1所示，所述单道分析装置可以包括：

通断控制电路1，所述通断控制电路1基于配置控制所述单道分析装置输出信号的通断；相位转换电路2，所述相位转换电路2与所述通断控制电路1连接，所述相位转换电路2基于配置对接收到的信号进行相位转换处理；信号放大电路3，所述信号放大电路3与所述相位转换电路2连接，所述信号放大电路3基于配置，对接收到的信号进行放大处理。

作为本实施例的一个示例，如图1所示，单道分析装置的通断控制电路1可以与外部辐射测量设备连接，其中，通断控制电路1可以基于配置控制单道分析装置信号的通断，例如，该通断控制电路1可以包括单刀双掷开关，该单刀双掷开关的动端可以作为信号输入端口，与外部辐射测量设备的信号输出端口连接，该单道双掷开关的其中一个不动端可以接地，另一个不动端可以与相位转换电路2的输入端口连接，在该动端被配置为与接地的不动端接通的情况下，该通断控制电路1可以为断路状态，该单道分析装置将中断信号输出；在该动端被配置为与另一个和相位转换电路2输入口连接的不动端接通的情况下，该通断控制电路1可以为通路状态，由动端输入的信号可以经由该另一个不动端输出至相位转换电路2。需要说明的是，该通断控制电路1也可以包括其他形式的开关，只要开通断控制电路1可以基于配置控制单道分析装置的信号通断即可。

在通断控制电路1处于通路的情况下，相位转换电路2可以接收由通断控制电路1输出的信号，并可以根据预设的配置对接收到的信号进行相位转换，例如，若配置相位转换电路2输出负脉冲，则相位转换电路2可以允许接收到的负脉冲信号通过，并可以将接收到的正脉冲信号，转换为负脉冲信号输出。这样，可以使得单道分析装置能适应各种探测装置输出脉冲，对正负脉冲都可进行有效的处理。

信号放大电路3可以与相位转换电路2连接，信号放大电路3可以基于配置，对接收到的信号进行放大处理。例如，信号放大电路3可以包括并联的滑动型可变电阻器和运算放大器(图中未示出)，可以为滑动型可变电阻器配置不同的电阻值，来改变信号放大电路3输出信号的电信号值(例如，电流值或电压值)，由此通过调节信号放大电路3的放大比例电阻的方式来提高或降低模拟信号的放大倍数。需要说明的是，本领域技术人员可以根据需要选择适用的信号放大电路3，本公开实施例对信号放大电路3的具体结构不做限定。

本公开实施例的单道分析装置可以用于模拟各类故障，例如可以通过配置通断控制电路来模拟输入信号断开故障，可以通过配置信号放大电路的信号放大倍数来模拟输出信号过增益、输出信号欠增益等故障，这样，有利于维修人员通过模拟故障来较为准确的确定单道分析装置在实际应用过程中发生的各类故障的原因，进而快速定位故障位置。本公开实施例的单道分析装置可以应用于核电站换料大修的预防性维修，作为专用工器具测试就地处理箱的各项功能是否正常；还可应用于辐射仪表培训实体中，用来模拟单道分析装置的各类故障，此外，由于本公开实施例的单道分析装置可以核辐射探测器输出的信号进行放大、调幅处理以获得满足数据处理的要求的信号，其还可以应用于日常的核辐射测量。

在一种可能的实现方式中，该单道分析装置还可以包括调节电路4，所述调节电路4与所述信号放大电路3连接，所述调节电路4比较接收到的信号的电信号值是否符合被配置的阈值条件，并将电信号值符合被配置的阈值条件的信号输出至外部电路。举例来讲，调节电路4的输入端口可以与信号放大电路3连接，调节电路4可以比较接收到的信号的电信号值是否符合被配置的阈值条件，并将电信号值符合被配置的阈值条件的信号输出至外部电路。例如，阈值条件可以为信号的电压值介于+5伏特至-5伏特之间，则当信号的电压值超过+5伏特或低于-5伏特时，该信号将被输出，则当信号的电压值超过+5伏特或低于-5伏特时，该信号将被拦截。由此可以筛选符合条件的电信号，有效降噪音信号的干扰。

图2是根据一示例性实施例示出的一种单道分析装置的电路图。如图2所示，所述信号放大电路3可以包括：第一信号放大子电路31和第二信号放大子电路32，其中，所述第一信号放大子电路31与所述相位转换电路2连接，所述第一信号放大子电路31基于配置，对从所述相位转换电路2输出的信号进行放大处理，所述第二信号放大子电路32与所述第一信号放大子电路31连接，所述第二信号放大子电路32基于配置，对所述第一信号放大子电路31输出的信号进行放大处理。例如，若第一信号放大子电路31的放大倍数为k1，第二信号放大子电路32的放大倍数为k2，则信号放大电路3的整体放大倍数为k1与k2之积，这样，第一信号放大子电路31与第二信号放大子电路32的叠加，可以有效增加信号放大电路3对信号的放大倍数的范围，相比实现同等放大倍数范围的单一信号放大电路，可以有效减少用于信号放大处理的元器件的数量，由此有效降低单道分析装置的器件冗余度，既提升了信号处理的效率，又节约了器件成本。

在一种可能的实现方式中，也可以设置多级依次连接的信号放大子电路，以获得更大的信号放大范围。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，该第一信号放大子电路31可以包括并联的控制子电路311和第一运算放大器312，该控制子电路311可以包括控制芯片3111(该控制芯片3111可以例如为微控制单元，本公开实施例对控制芯片3111的类型不做限定)和多个阻值互不相同的第一电阻3112。该控制芯片3111的输入端口可以与相位转换电路2的输出端口连接，该控制芯片3111还可以包括多个输出端口，每个输出端口可以与一个第一电阻3112的一端连接，每个第一电阻3112的另一端可以分别与该第一运算放大器312连接，可以为每个端口设置对应的放大倍数和对应的指令，单道分析装置还可以包括指令输入装置(图中未示出，该指令输入模块装置可以例如为带有键盘的输入装置)，用户可以通过操作该指令输入装置向该控制芯片3111配置指令，该控制芯片3111可以基于被配置的指令，将该输入端口与该指令对应的输出端口接通，使得第一信号放大子电路31输出的信号的电信号值与该指令相对应，由此使得第一信号放大子电路31根据被配置的指令，输出该指令对应放大倍数的信号。

在一种可能的实现方式中，所述第一信号放大子电路对信号的放大倍数包括以下任意一种：1倍、2倍、4倍、6倍、8倍、10倍。

在一种可能的实现方式中，该第二信号放大子电路32可以包括并联的可变电阻子电路322和第二运算放大器321，该可变电阻子电路322的阻值能够根据配置在多个电阻值之间变化，进而使得第二信号放大子电路32对信号的放大倍数随之变化。例如，如图2所示，该可变电阻子电路322可以包括单刀多掷开关，单刀多掷开关的动端可以与第一信号放大子电路31的信号输出端口连接，单刀多掷开关的多个不动端中，每个不动端可以与一个第二电阻3221连接，不同不动端连接的第二电阻3221的阻值不同，可以设置第二电阻的阻值与信号放大倍数的对应关系，当动端被配置连接至不同的不动端时，第二信号放大子电路32的总电阻值不同，进而可以使得第二信号放大子电路32的输出信号的电信号值不同。

在一种可能的实现方式中，所述第二信号放大子电路对信号的放大倍数可以包括1倍或10倍。

在一种可能的实现方式中，可变电阻子电路可以包括滑动型可变电阻器，可以实现可变电阻子电路的阻值的线性变化，可以进一步增加第二信号放大子电路的信号放大范围，增加模拟故障的仿真程度。

在一种应用示例中，本公开实施例的单道分析装置在模拟故障的运行模式下，可以实现以下任意一种模拟现象：

单道分析装置的通断控制电路可以连接有io(输入/输出，input/output)接口可以通过可以一般io接口来控制通断控制电路，由此控制制模拟通道的断开和接通来模拟“信号正常”和“信号异常”等状态；

可以通过控制调节第一信号放大子电路和第二信号放大子电路的放大比例电阻的方式来提高或降低模拟信号的放大倍数，从而模拟输出信号的过增益和欠增益等状态；

图3是根据一示例性实施例示出的一种单道分析板卡的立体图。如图3所示，所述板卡可以包括：电源输入插座30、信号输入插座31、信号输出插座32、以及上述单道分析装置34；

该电源输入插座30可以与该单道分析装置连接，外部电源经由该电源输入插座30向该单道分析装置供电，例如，该电源输入插座传输的工作电压可以为+5伏特、+12伏特或-12伏特。

该信号输入插座31可以与单道分析装置34的信号输入端口连接，外部传感器产生的信号经由该信号输入插座31传输至该单道分析装置34；

该信号输出插座32可以与该调节电路的输出端口连接，该单道分析装置输出的信号经由该信号输出插座32输出，该信号输出插座32输出的信号可以用于人工检测。

该单道分析板卡可以对辐射测量传感器输入信号进行放大并对输入脉冲的幅度进行分析以获取被测射线产生的信号，经整形后输出标准的矩形脉冲。

在一种可能的实现方式中，该单道分析板卡可以与辐射测量传感器设置在同一设备中，也可以与辐射测量传感器分别设置在不同设备中，本公开实施例对单道分析板卡的具体组装形态不做限定。