数为227 iiV/。V的温度系数为 227 U V/C -2. 5mV/°C (选用的二极管为负温度系数）。代入（3)得：
[0045] dIset/dT = 227 U V/°C /R1，+(227 U V/°C -2. 5mV/°C )/R2, ； （4)
[004引 令（4)为0，
[0047]则 R2/R1 W 10 ; (5)
[004引又由 Iset = Vri'/R1，+Vr2'/R2,；做
[0049] V 通常为 67. 7mV，V 通常为 667. 7mV
[0050] 因此设Rl' = 273. 5 Q，R2' = 2735 Q，即可得到具有温度补偿效果的490uA的电 流源输出。
[0051] 然而对于本领域技术人员来说容易理解的是，电路图只是示例性的，任何结构的 电路结构，只要其能够提供超过传感器阔值电压的电流源均没有脱离本发明的主旨，在本 发明的保护范围之内。
[0052] 在本发明的实施例中，在测量状态下，电源模块将稳定的电源源提供给测量模块， 同时将电源模块建立起来的电压经过一个滤波模块105经过噪声滤波后提供给采样模块， 而电源模块的输出的电流经过电流/电压转换（在此未示出），再经滤波模块105输出给采 样模块。
[0053] 如附图5所示的滤波模块105的结构示意图：
[0054] 由于微弱电流信号为一个近似直流，变化频率在砂量级W下的信号，因此将-3地 的截止频率1化左右是比较合适的。设Rn = Ris = R ;C, = Cg = Ci2 = C，根据萨林-基型 的双二阶段有源滤波电路的频率响应有：
[00巧]H (W) = U4/U3 = YiYz/化 X 化+Y2+Y3) +Ys X Yi) ; (4)
[005引其中 [0057] Yi = 1/R 口；
[005引 Y2 = j ? (C7+C9);
[005引 Y3 = I/R1S ;
[0060] Y4 = j W C12 ；
[0061] 代入得；Yi = Y3 = 1/R, Y2 = j2 ? C, Y4 = j ? C ;
[00的]对（4)化简得：
[0063] H(W) = 1/[(1-2?2c2r2)巧RwCj]巧）；
[0064] 则对（l-2?2C2R2)+2R?Cj取模的2°' 5时的《即为-3地截止频率，取R= 150KQ，C =1 y F解得W =化ad/s，满足设计要求。
[0065] 在本发明的一个实施例中，进一步提供有一个电源监测模块106,与电源模块相 连，但如本领域技术人员将会理解的是，所述电源监测模块106可W位于电源模块内部，与 电源模块集成一体。下面结合附图6说明监测模块106的结构：
[0066] 电源输出的恒定电流通过A点流经R6,从B点流出，恒定电流在流过精密电阻R6 时，在R6两端建立起电压差，在A端的电压为VI，在B端的电压为V2,经过运放U2，U3后， 根据运放虚短和虚断的特点，F点电压为VI，G点电压为V2 :
[0067] D点电压为：
[0068] V3 = (V1-V2) XR7/R8+V1 ； (7)
[0069] H点电压：
[0070] V4 = V2-(V1-V2) XR9/R8 ；做
[0071] 经过运放U4后，E点电压：
[0072] V5 = V3XR12/巧10+R12) ; (9)
[0073] J点电压：
[0074] V6 =(巧11+尺1：3) XV5-V4XR1：3)/R11 ; (10)
[007引将（1)，似，做式代入（4)式得
[0076] K点电压：
[0077] V6 = [R12(R11+R13) (R7+R8)+R13XR9(R10+R12)] XV1/[R11 (R10+R12) R引-[(R11+R1：3) X R12 X R7-巧 10+R12) R13 巧8+R9) ] X V2/ [R1UR10+R12) R引； （11)
[0078]
[0079] 通常选取R7 = R9, RlO = Rll，R12 = R13,电阻皆为0. 5%的精密电阻，通过调整 电阻阻值使输出电压差控制在0~12V内，同时提高电压采样端的输入阻抗W适应AD芯片 的采样范围。
[0080] 依据上述对各模块的介绍，附图7从整体上示出依据本发明的一个实施例的测量 装置框图。
[0081] 在本发明的又一实施例中，为提高总剂量测量装置的可靠性和安全性，W避免被 突发高电压击毁，空间总剂量测量装置中使用了一定量的二极管进行保护，主要为济南半 导体四厂生产的满足CAST-C要求的稳压二极管ZW61，ZW57。
[008引 ZW61的稳压值为12.2~14V，主要用在各个运放的正电源和负电源端，通过使 用ZW61，可使电源电压始终维持在安全范围内，当出现电源电压过高时，起到保护运放的作 用。
[008引如附图8所不，ZW57的稳压值为8. 5~9. 5V,反向电压为5. 6V,因此当U3电压在 ±14. IV之间变化时，D9和D12组成的通路电流很小，可视为断路，对后级的输出无影响，当 U3电压超过±14. IV时，电压处于稳压状态。该电路可W防止输出到后级的电压过大，超过 后级的输入承受范围，起到保护信号调理电路的作用。
[0084] 结合W上所描述的测量空间剂量的装置，本发明进一步提供一种测量空间剂量的 方法，首先提供向测量模块供电的电源模块，所述电源模块依据测量模块的工作状态，即福 射状态或测量状态，通过通电控制模块，控制电源模块向测量模块提供偏压电源或稳定电 流源。进一步，对电源模块的输出电压进行信号调节，W适合对其进行采样，W及对电源模 块的输出电压进行监测，W使其符合输出电压阔值。
[0085] 上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发 明不限于送里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新 调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过W上实施例对本发明进行了较 为详细的说明，但是本发明不仅仅限于W上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可W 包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1. 一种空间总剂量测量装置，包括： 电源模块； 检测模块，与电源模块连接，用以检测空间总剂量； 采样模块，与电源模块连接，用以对电源模块输出电压进行采样； 其特征在于，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 以根据检测模块的状态对检测模块的供电进行切换。2. 如权利要求1的装置，其中所述检测模块的状态包括辐射状态和检测状态。3. 如权利要求2的装置，其中当所述检测模块处于辐射状态时，通电控制模块控制电 源模块以提供偏压电源； 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以提供稳定电流电源。4. 如权利要求1所述的装置，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，以监测所述电源模块输出的电压阈值。5. 如权利要求4所述的装置，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，以调理电源模块输出电压信号以适合采样模块进行采样。6. 如权利要求1-5任一装置，进一步包括与电源模块连接的保护电路模块，以将维持 电源电压稳定。7. -种空间总剂量测量方法，包括： 当检测模块处于辐射状态时，控制电源模块以使向监测模块提供偏压电源； 当检测模块处于检测状态时，控制电源模块以使向监测模块提供稳定电流电源。8. 如权利要求7的方法，进一步包括监测电源模块的输出电压阈值。9. 如权利要求7的方法，进一步包括对电源模块的输出电压进行信号调理，以进行采 样。
【专利摘要】本发明提供了一种空间总剂量测量装置，用于测量空间站各种射线导致的总剂量积累。装置包括电源模块，与电源模块连接的测量模块，通电控制模块以及采样模块。还进一步提供电源监测模块以及滤波模块。采用本发明提供的测量装置，能够实现实时、准确、高可靠的空间剂量测量。
【IPC分类】G01T1/02
【公开号】CN105527644
【申请号】CN201410568957
【发明人】殷杰, 王群仰, 吴佳鹏, 李常亮
【申请人】航天恒星科技有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年10月22日