[发明专利]一种束流流强标定和测量系统与方法

摘要

本发明公开一种束流流强标定和测量系统，包括主机、交换机、电流源、束测探头、真空电馈通、串口服务器、模拟信号采集模块、储存模块以及若干个皮安表；本发明还提供了一种束流流强标定和测量的方法；本发明可以实现对皮安表的标定，可随时改变电流源的幅值与频率，实现不同幅值与频率信号的标定和测量，实现标定和测量结果的实时分析处理，另外可将数据保存下来供离线处理，实时对多个皮安表进行同时标定和测量，增加测量的准确性、快捷性，提高测量电子学设备的束流流强的效率，具有很好的使用和推广价值。

主权项

1.一种束流流强标定和测量系统，其特征在于，包括主机、交换机、电流源、束测探头、真空电馈通、串口服务器、模拟信号采集模块以及若干个皮安表；电流源，用于作为标定的信号源，产生准确的电流信号；束测探头，用于采集电流信号，并通过电缆线输送到皮安表；真空电馈通，用于将束测探头的电缆线引到加速器的真空外；皮安表，用于通过RS232电缆串口输出的电流数值，以及用于通过模拟电压输出口输出‑2～2V的电压数值；模拟信号采集模块，用于采集皮安表输出的电压数值，并根据I‑V关系曲线进行转换后，获得当前皮安表实时测得的电流数值；串口服务器，用于将RS232串口转换为以太网接口，实现对多台皮安表进行连接；交换机，用于扩展主机的以太网接口；主机，用于对电流源和皮安表进行控制，同时获得皮安表和电流源输出的电流数值，对皮安表进行标定，并将得到的电流数值进行校准后，进而实现对电子学设备的束流流强进行精确的测量；主机包括控制模块、数据获取模块、标定模块、储存模块以及校准模块；控制模块，用于对电流源输出的电流数值进行设定和改变电流源输出电流的频率，以及用于控制皮安表的开/关；数据获取模块，用于同时获取皮安表输出的电流数值和电压数值、电流源输出的电流数值；标定模块，用于根据皮安表输出的电流数值和电压数值，并利用傅里叶变换，实时求得皮安表测得电流数值的幅值，计算幅值与电流源设定的电流数值之间的差值，得到电流幅值差，改变电流源的电流输出值，可根据电流源的电流输出值和皮安表输出的电压值，可以得到皮安表的I‑V曲线，改变电流源输出电流的频率，采用皮安表进行测量，可以得到皮安表的不同频率的响应曲线，实现对皮安表的标定；储存模块，用于储存标定结果和测量得到的数据；校准模块，用于将皮安表测得的电流数值根据储存模块内的电流幅值差或I‑V曲线以及频域响应曲线进行校准后，得到精确的电流数值。