[发明专利]基于电流转频率的核仪表系统微电流测量方法和处理装置

说明书

本发明公开了基于电流转频率的核仪表系统微电流测量方法和处理装置，包括以下步骤：M 1、将中子探测器输出的感应微电流Iin经过电流积分处理得到积分信号UA；M 2、将积分信号UA进行比较处理，待积分信号UA大于阈值则输出产生输出跳变脉冲UB；M 3、使用跳变脉冲UB触发稳态脉冲Uc，一路稳态脉冲Uc触发驱动输出形成1个频点信号，一路稳态脉冲Uc触发脉冲时长与稳态脉冲Uc的脉冲时长相等的、恒流的复位电源脉冲，M 4、使用复位电源脉冲触发电流积分归零；M 5、重复上述M 1至M 4，随着时间的递增由驱动输出形成多个频点信号视为频率信号。

技术领域

本发明涉及核仪表系统领域，具体为基于电流转频率的核仪表系统微电流测量方法和处理装置。

背景技术

在反应堆核仪表系统(堆外核仪表系统RNI)技术领域中，自给能中子探测器、裂变室、电离室等电流型的中子探测器输出的电流信号具有：幅度小(低至皮安量级)、量程范围宽(跨度可达10个数量级)等特点，因此中子探测器输出的电流信号称为“微电流”，这些特点使得在实际应用中非常容易受到噪声和干扰的影响。

因此，如何准确的调理放大电流型探测器输出的“微电流”是反应堆核仪表系统(堆外核仪表系统RNI)首先需要解决的问题。

目前反应堆核仪表系统(堆外核仪表系统RNI)中广泛使用线性多量程档放大测量技术和对数电流放大测量技术，其中线性多量程档放大测量技术需要复杂的控制电路来切换量程档位，测量响应时间较慢，对噪声和干扰非常敏感；而对数电流放大测量技术对元器件的要求较高，电路调试复杂且测量精度较低。

发明内容

本发明目的提供基于电流转频率的核仪表系统微电流测量方法和处理装置。本发明采用基于电流转频率的“微电流”放大技术，可以将中子探测器输出的感应微电流直接转换为与之成正比的频率信号输出。该方法能显著提高核仪表系统中感应微电流的测量精度和抗干扰能力。

本发明通过下述技术方案实现：

电流转频率的核仪表系统微电流测量方法，包括以下步骤：

M1、将中子探测器输出的感应微电流I_in经过电流积分处理得到积分信号U_A；

M2、将积分信号U_A进行比较处理，待积分信号U_A大于阈值则输出产生输出跳变脉冲UB；

M3、使用跳变脉冲U_B触发稳态脉冲U_c，一路稳态脉冲U_c触发驱动输出形成1个频点信号，一路稳态脉冲U_c触发脉冲时长与稳态脉冲U_c的脉冲时长相等的、恒流的复位电源脉冲，

M4、使用复位电源脉冲触发电流积分归零；

M5、重复上述M1至M4，随着时间的递增由驱动输出形成多个频点信号视为频率信号。

电流积分处理采用电流积分处理电路进行处理，

电流积分处理电路包括：运算放大器A1、积分电容Cint，

中子探测器输出的感应微电流I_in引入运算放大器A1的反相输入端，运算放大器A1的正相输入端接地，运算放大器A1的输出端形成积分信号U_A；

积分电容Cint连接在运算放大器A1的反相输入端和输出端之间；

复位电源脉冲引接到运算放大器A1的反相输入端。

将积分信号U_A进行比较处理采用电压比较器进行处理；