一种空间总剂量测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及精密测量仪器领域。具体的说，是涉及一种测量空间总剂量的装置。
【背景技术】
[0002] 空间站的主要任务是进行各项有人和无人的空间科学技术的试验，同时与载人飞 船、货运飞船进行对接。由于各种空间射线对空间站内部的影响较难观察，需要及时准确的 对空间站内部的总剂量积累水平进行监测和评估，在可能发生较大的宇宙射线爆发时进行 警报，及时采取预防措施，W确保航天员的生命安全和空间站内部设备和仪器的正常工作， 该设备属于空间站平台设备。
[0003] 但目前的空间剂量的测量装置由于供电电源的不稳定，常常导致测量装置无法提 供精准的测量数据，对空间设备的安全防护造成一定的影响。
[0004] 因此，就需要一种能够进行准确、高可靠的空间总剂量测量装置，W精确的测量空 间总剂量，为空间站的安全运行提供有效的保障。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题；适应工程应用需求，提供一种准确、高可靠的空间总剂量 测量系统，该系统能准确可靠测量空间总剂量累积值，实用性强，可广泛应用于航天、核能 等领域的等离子体测量，为其提供精密测量基准。
[0006] 本发明的一个实施例提供一种空间剂量测量装置，包括电源模块；检测模块，与电 源模块连接，用W检测空间总剂量；采样模块，与电源模块连接，用W对电源模块输出电压 进行采样；其中所述的测量装置包括位于电源模块与检测模块之间的通电控制模块，用W 根据检测模块的状态对检测模块的供电进行切换。
[0007] 依据本发明的又一方面，其中所述检测模块的状态包括福射状态和检测状态。
[0008] 依据本发明的又一方面，其中当所述检测模块处于福射状态时，通电控制模块控 制电源模块W提供偏压电源；
[0009] 依据本发明的又一方面，当所述检测模块处于检测状态时，通电控制模块控制电 源模块W提供稳定电流电源。
[0010] 依据本发明的又一方面，其中所述的装置进一步包括与电源模块连接的电源监测 模块，W监测所述电源模块输出的电压阔值。
[0011] 依据本发明的又一方面，进一步包括位于电源模块与采样模块之间的信号调理模 块，W调理电源模块输出电压信号W适合采样模块进行采样。
[0012] 依据本发明的又一方面，进一步包括与电源模块连接的保护电路模块，W将维持 电源电压稳定。
[0013] 本发明进一步公开一种空间总剂量测量方法，包括：当检测模块处于福射状态时， 控制电源模块W使向监测模块提供偏压电源；当检测模块处于检测状态时，控制电源模块 W使向监测模块提供稳定电流电源。
[0014] 依据本发明的又一方面，进一步包括监测电源模块的输出电压阔值。
[0015] 依据本发明的又一方面，进一步包括对电源模块的输出电压进行信号调理，W进 行采样。
[0016] 根据本发明所提供的技术方案，能够降低了系统复杂度，设备集成度和可维修性 高；增加系统可靠性及工程实用性，并减小温度的影响，提供装置的可靠性和测量准确度。
【附图说明】
[0017] 附图1是根据本发明的一个实施例的测量装置框图；
[001引附图2是根据本发明的一个实施例的测量模块内部示意图；
[0019] 附图3是根据本发明的一个实施例的通电控制模块示意图；
[0020] 附图4是根据本发明的一个实施例的电源模块示意图；
[0021] 附图5是根据本发明的一个实施例的滤波模块示意图；
[0022] 附图6是根据本发明的一个实施例的监测模块示意图；
[0023] 附图7是根据本发明的一个实施例的测量装置框图；
[0024] 附图8是根据本发明的一个实施例的保护装置示意图。
【具体实施方式】
[0025] 本发明提供的一种准确、高可靠的空间总剂量测量装置，其技术【具体实施方式】如 下：
[0026] 为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面 将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅 是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在 没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027] 下面结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
[002引附图1是依据本发明的一个实施例的空间总剂量测量装置的框图。如图所示，测 量装置包括测量模块，电源模块，采样模块，W及位于电源模块与测量模块之间的通电控制 模块。具体的，电源模块通过通电控制模块向测量模块提供电源，测量模块对空间总剂量进 行测量。电源模块将电压信号提供给采样模块，W实现对电压信息号的采样。在附图所示 的框图中，通电控制模块与电源模块分开设置，但如本领域技术人员将会理解的是，通电控 制模块可W位于电源模块内部，与电源模块集成一体。
[0029]为保证测量模块的正常工作，都具有一定的阔值电压，即要求电源模块向其提供 不低于该阔值的稳定的电压源。在本发明的一个实施例中，测量模块采用传感器（M0S管） 来对空间剂量进行测量，如图2所示，采用两个传感器。在本发明的实施例中，测量模块不 是一直进行测量工作的，而是区分两个状态，即福射状态和测量状态。其中在福射状态下， 测量模块和其他设备一样处于空间福射环境下，而在测量状态下，测量模块才对福射环境 进行测量。因此，测量模块只需要在测量状态下才需要电源模块向其提供电流源，送就要求 电源模块能够根据测量模块的工作状态向其提供电流源。据此，提供一种通电控制模块， 位于测量模块和电源模块之间，通过内部开关的闭合和断开控制电源模块向测量模块的供 电，如附图3所示的依据本发明的一个实施例的通电控制模块的内部结构图。
[0030] 如图所示，开关狂I)与开关狂2)采用模拟开关芯片，芯片型号为CD4066。在测量 状态时，开关Xl闭合，开关X2断开，此时，恒流源电流通过B点，经过模拟开关Xl致C点， 通过板级SMA连接器，最终流入MOS管传感器中；在福射状态时，开关Xl断开，开关X2闭 合，此时没有电流流过模拟开关Xl，C点通过开关X2连接至地，即福照状态下，传感器S脚 相当于接地狂2开关的导通电阻一般为22 Q左右，相当于传感器S脚强拉低）。通过两个 开关模块串联的结构保证了在福照状态下，传感器的S脚正常接地，在测量状态下，S脚通 过恒定电流，W获得电流源输出端准确的阔值电压。据此，通过通电控制模块的作用，使得 电源模块能够向测量模块提供稳定电流源或偏压源，W满足测量模块在不同的状态下获取 相应的电压。
[0031] 在本发明的一个实施例中，测量装置的总剂量量程为0~IOkRad,分辨率为 0.1 Rad,由于MOS管传感器的阔值对总剂量值敏感，上述总剂量指标对应的阔值指标为 5V~12V，分辨率为0. lmV/7V。在通电控制模块的作用下，传感器在福射状态和测量状态下 进行切换，MOS管阔值测量只在测试状态下进行，即只在测试状态下为传感器提供电流源， 两个传感器的工作状态如下表所示：
[0032] 表1-1传感器1工作状态表
[0033]
阳034] 表1-2传感器2工作状态表
[0035]
[0036] 在测量状态，电流源输出两路490 U A的电流给传感器。在此，490 U A只作为示例 性的数值在此示出，根据本发明目的是为测量模块提供准确的、稳定的、且高于传感器阔值 电压的电流源即可，下面W结合附图4所示的电源模块电路图说明如何计算得出490U A的 电流源。
[0037] 电流源采用高等级的集成电流源芯片LM134实现，由于电流源芯片通常对于温度 变化较敏感，因此在电流源芯片下方放置了一个负温度系数的二极管（1N457)，Rl和R2串 联形成的电阻设为R1'，R3, R4, R5串并联形成的电阻设为R2'。
[0038] 则有；Iset= Il + l2+Iblas; (1)
[00測由于Ibias与II、12相比很小，且受温度影响较小
[0040] 对（1)两边对温度求导得：
[0041] dIset/dT = dli/dT+dIz/dT ;似
[004引 由于采用温漂很小的精密电阻，可得下式：
[0043] dIset/dT = 1/R1' XcIVri,/dT+l/R2' X dVR2'ZdT ; (3)
[0044] 由器件手册可知，V的温度系