基于LabVIEW的核輻射水平監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

1、基于LabVIEW的核輻射水平監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：趙修良學(xué) 生：朱岳武班 級(jí)：核技064內(nèi)容簡(jiǎn)介l調(diào)研虛擬儀器與LabVIEW的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)l利用LabVIEW編寫程序進(jìn)行核輻射水平監(jiān)測(cè)l構(gòu)建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)l軟件測(cè)試l實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)分析研究意義 以PC機(jī)或工作站為平臺(tái)，運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)成實(shí)用的測(cè)控系統(tǒng)將成為儀器和測(cè)試技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，本設(shè)計(jì)正是利用虛擬儀器技術(shù)進(jìn)行輻射水平連續(xù)監(jiān)測(cè)，因?yàn)榫邆鋽?shù)據(jù)保存所以可以回放調(diào)用前面測(cè)量的頻率數(shù)據(jù)。虛擬儀器簡(jiǎn)介 NI公司于20世紀(jì)70年代中期提出了虛擬儀器的概念。虛擬儀器是在以通用計(jì)算機(jī)為核心的硬件平臺(tái)上，由用戶設(shè)計(jì)定義，具有虛擬面板，測(cè)試功能由測(cè)試軟

2、件實(shí)現(xiàn)的一種計(jì)算機(jī)儀器系計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀器技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，核心是軟件技術(shù)。簡(jiǎn)而言之，虛擬儀器就是在開放架構(gòu)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建用戶自定義的測(cè)試系統(tǒng)。虛擬儀器大大突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、存儲(chǔ)等方面的限制，是一個(gè)測(cè)試和自動(dòng)化系統(tǒng)的高性能、低成本運(yùn)載平臺(tái)。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 l獨(dú)立式傳統(tǒng)儀器的基本框架類似于基于PC 機(jī)的虛擬儀器 l根本區(qū)別在于兩者不同的靈活性靈活性，用戶是否能夠根據(jù)各自不同的需求對(duì)其進(jìn)行修改和擴(kuò)展 虛擬儀器的特點(diǎn) l軟件是虛擬儀器的核心l性價(jià)比高 l縮小了儀器廠商與用戶之間的距離 l具有良好的人機(jī)界面 l具有方便、靈活的互聯(lián) l可

3、靠性高 l具有開放性、模塊化、可重復(fù)使用及互換性等特點(diǎn) l維護(hù)、維修方便 什么是LabVIEWlLabVIEW是美國(guó)NI（National Instrument）公司推出的一種基于G語(yǔ)言（Graphics Language，圖形化編程語(yǔ)言）的虛擬儀器軟件開發(fā)工具。lLabVIEW為虛擬儀器設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)便捷、輕松的設(shè)計(jì)環(huán)境。利用它，設(shè)計(jì)者可以像搭積木一樣輕松組建一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)和構(gòu)造自己的儀器面板，而無(wú)需進(jìn)行任何繁瑣的計(jì)算機(jī)代碼的編寫。LabVIEW的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)l圖形化編程方式l提供豐富的數(shù)據(jù)采集、分析及存儲(chǔ)的庫(kù)函數(shù)l即提供傳統(tǒng)的程序調(diào)試手段，同時(shí)提供獨(dú)到的高亮執(zhí)行工具，程序調(diào)試、開發(fā)更方便l包

4、括了DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS-232/485、USB在內(nèi)的各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的功能函數(shù)l提供大量與外部代碼或軟件進(jìn)行連接的機(jī)制，如DLL、DDE、ActiveX等l強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，支持常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議系統(tǒng)軟件程序的流程圖進(jìn)行伽馬輻射水平連續(xù)監(jiān)測(cè)軟件程序的流程圖如下所示系統(tǒng)軟件程序的前面板系統(tǒng)軟件程序脈沖信號(hào)采集和測(cè)量、顯示脈沖頻率程序頻率數(shù)據(jù)保存程序軟件測(cè)試軟件測(cè)試主要分為兩個(gè)部分：1、采集來(lái)自函數(shù)發(fā)生器輸出的方波脈沖信號(hào)。2、采集探測(cè)器的輸出信號(hào)。采集來(lái)自函數(shù)發(fā)生器輸出的脈沖信號(hào)l用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出的方波脈沖信號(hào)當(dāng)作信號(hào)源，先將該源信號(hào)接入NI 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，然后信號(hào)再送入數(shù)據(jù)采集

5、卡。應(yīng)用該程序測(cè)量脈沖信號(hào)頻率保存數(shù)據(jù)的文件夾文件中保存的數(shù)據(jù)采集探測(cè)器輸出信號(hào)l以60Co源作為輻射監(jiān)測(cè)的對(duì)象，用NaI閃爍體探測(cè)器探測(cè)射線，當(dāng)有射線被探測(cè)器探測(cè)到時(shí)，探測(cè)器會(huì)輸出電壓信號(hào)。輸出的電壓信號(hào)接入放大甄別器，信號(hào)首先被放大，然后如果電壓峰值超過(guò)甄別閾則輸出一個(gè)方波脈沖信號(hào)。采集探測(cè)器輸出信號(hào)的實(shí)物圖采集探測(cè)器輸出信號(hào) 應(yīng)用該系統(tǒng)測(cè)量環(huán)境中的本底60Co輻射水平連續(xù)監(jiān)測(cè)信號(hào)頻率波動(dòng)過(guò)大原因查找 由上圖可以看到測(cè)量得到的頻率值波動(dòng)非常大，而直接用計(jì)數(shù)器儀器測(cè)得的信號(hào)頻率在9KHz左右，且由函數(shù)發(fā)生器輸出的方波脈沖信號(hào)卻能被很好的測(cè)量，可能的原因有： 1、來(lái)自放大甄別器輸出的信號(hào)頻率大

6、。 2、放大甄別器輸出信號(hào)脈寬過(guò)小。放大甄別器輸出的信號(hào)頻率大 為了驗(yàn)證是不是放大甄別器輸出信號(hào)頻率過(guò)大。將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出方波脈沖信號(hào)的頻率分別調(diào)為140KHz、160KHz、180KHz時(shí)用該系統(tǒng)測(cè)得的頻率值非常穩(wěn)定。而用計(jì)數(shù)器儀器測(cè)得有源時(shí)從放大甄別器輸出信號(hào)的頻率為9KHz。因此可以排除信號(hào)頻率過(guò)大而導(dǎo)致測(cè)得頻率值波動(dòng)大。放大甄別器輸出信號(hào)脈寬過(guò)小 用示波器測(cè)量從放大甄別器輸出的信號(hào)，得到方波信號(hào)的脈寬為2.5s，幅度為4.4v，于是將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出地方波脈沖信號(hào)的脈寬調(diào)為2.5s，幅度調(diào)為4.4v，占空比調(diào)為10%。應(yīng)用設(shè)計(jì)的系統(tǒng)任能測(cè)得很平穩(wěn)的頻率值。因此也可以排除信號(hào)脈寬的影響。總結(jié) 按照要求編寫的程序能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)方波脈沖信號(hào)進(jìn)行采集，且能測(cè)量和保存測(cè)得的頻率信息。但采集來(lái)自放大甄別器輸出的