一種輻射劑量計的製作方法
2023-04-23 10:35:01 1
專利名稱：一種輻射劑量計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測試計量領域，尤其是涉及一 種近距離無線通訊技術的基於NFC輻射劑量計。
背景技術：
縮略語預定義NFC Near Field Communication縮寫，即近距離無線通訊技術；FSK Frequency-shift keying頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數字信息；ASK :Amplitude Shift Keying幅移鍵控,這種調製方式是根據信號的不同，調節正弦波的幅度。現有技術中，涉核人員(工作環境中有大量輻射的工作人員)工作環境中因出現大量的X、Y射線輻射，造成涉核人員工作環境質量差，為了保護涉核人員不受過量核輻射的傷害，需要設計輻射劑量計來檢測涉核人員工作環境，此外還需要將檢測的環境參數等發送至控制主機(能與輻射劑量計進行通訊的主控設備)進行監控，若通過紅外、接觸式IC卡或者無線FSK、ASK方式將參數上傳值控制主機存在缺點是I)紅外通信採用串口方式，功耗低，約IOOuA,但讀寫速度也較低，通信雙方的紅外收發器需要對準，易操作性較差；紅外窗口若被玷汙，會影響正常通信。2)接觸式IC卡方式結構簡單，讀寫速度較快，但它依靠多個觸點，才能完成信息的傳遞，其金屬觸點易磨損和玷汙，防水防塵性較差，而且功耗較高，約20mA，影響電池使用壽命。3)FSK方式採用頻率調製技術，通過無線收發數據，讀寫速度快，無需特定插槽，在I-IOm左右的距離上即可與控制主機完成通信，操作方便。當進出人員較多時，易造成無線網絡衝突，需要在通信協議上建立避免衝突的機制，增加了軟體負擔。這種方式功耗較高，接收狀態約28mA，發送狀態約6mA左右，影響電池使用壽命。4)非接觸式IC卡(普通射頻卡)技術採用ASK調製技術，讀寫速度快，在短距離內即可完成通信。其本身為無源卡，通過接收讀卡器發出的電源信號由內部L/C產生的瞬間能量進行工作。卡片僅能作為一個存儲設備使用，只能通過讀卡器讀寫信息。由於輻射劑量計需要將測量數據發送給控制主機進行監控，因此這種普通射頻卡不能滿足雙向數據傳輸的要求。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術存在的問題，提供一種基於NFC的輻射劑量計，處理器通過按鍵發送命令進入測量狀態，然後通過半導體探測器與積分電路、放大電路組成的處理電路將X、Y射線輻射轉化為與之能量成正比的電壓信號，然後通過處理器處理得到當前的瞬時劑量當量率、累積劑量當量，為涉核人員提供直觀的實時信息，預防涉核人員不受過量核輻射傷害，並通過顯控電路中的顯示屏進行參數顯示等；除此之外還解決了無線通訊速度和功耗的問題，通過採用了 NFC方式通訊達到讀寫快速安全，操作便捷，功耗極低的效果；除此之外還解決了超過閾值為涉核人員提示的問題，通過採用報警電路對超過設定的瞬時劑量當量率、累積劑量當量閾值進行報警。本實用新型採用的技術方案如下一種輻射劑量計，包括處理器、顯控電路、檢測電路，所述處理器第一埠、處理器第二埠分別對應連接檢測電路輸出端、顯控電路輸入端。所述檢測電路包括半導體探測器、處理電路，所述半導體探測器輸出端與處理電路輸入端連接，處理電路輸出端與處理器第一埠連接。所述處理電路包括積分電路、放大電路，所述半導體探測器通過積分電路與放大電路輸入端連接，放大電路輸出端與處理器第一埠連接。·一種輻射劑量計所述顯控電路包括顯示屏、按鍵電路，所述顯示屏、按鍵電路分別與處理器連接。一種輻射劑量計還包括NFC電路，所述NFC電路輸入端與處理器第三埠連接。所述NFC電路是M24LR64晶片。一種輻射劑量計還包括報警電路，所述報警電路是蜂鳴器，所述蜂鳴器與處理器第四埠連接。所述積分電路是低噪聲運放積分電路。所述顯示屏與處理器通過I2C方式通訊，所述NFC電路與處理器通過I2C方式通τΗ ο綜上所述，由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是I)處理器通過按鍵發送命令進入測量狀態，然後通過半導體探測器與積分電路、放大電路組成的處理電路將X、Y射線輻射轉化為與之能量成正比的電壓信號量，然後通過處理器將電壓信號量通過處理得到檢測環境相應的個人劑量計當前的瞬時劑量當量率、累積劑量當量，為涉核人員提供直觀的實時信息，預防涉核人員受過量核輻射傷害；2)採用NFC電路滿足ISO 15693 RF協議，通訊建立時間小於O. ls，讀寫速度快；還帶有加密措施和密碼保護，信息安全可靠；此外通信時NFC電路的無線部分採用控制主機發射的電磁波供電，處理器對其訪問所需工作電流約200uA，有效降低系統功耗，比原有FSK方式降低140倍，延長了電池使用壽命；使用中涉核人員只需將輻射劑量計掠過控制主機感應區，即可完成兩者的通信，操作簡便，避免人員較多時產生擁塞；3)本設計具有報警電路，通過報警電路對超過設定的瞬時劑量當量率、累積劑量當量閾值進行報警。
本實用新型將通過例子並參照附圖的方式說明，其中圖I是本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。本文相關說明I)本設計中通過NFC電路實現無線通訊的，因此本設計中的控制主機指的是能與NFC電路進行無線通訊的控制主機；2) NFC電路通信的時候不需要儀器本身供電，而是通過控制主機發射的信號供電的；3)本實用新型電源分別給處理器、顯控電路、檢測電路供電。優選實施例一，本實用新型包括電源，處理器、顯控電路、檢測電路，所述處理器第 一埠、處理器第二埠分別對應連接檢測電路輸出端、顯控電路輸入端。優選地，檢測電路包括半導體探測器、處理電路，所述半導體探測器輸出端與處理電路輸入端連接，處理電路輸出端與處理器第一埠連接。優選地，處理電路包括積分電路、放大電路，所述半導體探測器通過積分電路與放大電路輸入端連接，放大電路輸出端與處理器第一埠連接。優選地，顯控電路包括顯示屏、按鍵電路，所述顯示屏、按鍵電路分別與處理器連接。優選地，所述積分電路是低噪聲雙運放積分電路。放大電路是低噪聲寬帶運放放大器。低噪聲寬帶放大器分為兩級，實現至少1000倍的放大，因為通過積分電路後的電壓信號幅值約在O. 05mv到2. 5mv之間優選地，顯示屏與處理器通過I2C方式通訊，所述NFC電路與處理器通過I2C方式通訊。優選實施例一工作原理，其中處理器通過按鍵發送命令進入測量狀態，然後半導體探測器被X、Y射線輻射，電離出電流信號，再通過積分電路和放大電路處理，將電流信號轉換為與之能量成正比的電壓信號，然後由處理器將電壓信號量處理得到檢測環境相應的個人劑量計當前的瞬時劑量當量率、累積劑量當量。優選實施例二，在優選實施例一基礎上，本實用新型還包括NFC電路，NFC電路輸入端與處理器第三埠連接。優選的，NFC電路可以通過M24LR64晶片實現，處理器通過按鍵電路發送命令進入測量狀態，收到檢測電路採集並處理的電壓信號後，根據設定的工作參數計算當前環境中的劑量當量率和劑量當量，將計算結果送顯示屏顯示並存儲在NFC晶片(M24LR64)的EEPROM中。當核輻射劑量計通過NFC電路與控制主機通信時，NFC晶片收到控制主機(能與NFC電路進行NFC無線方式通訊的主控設備)發送的電源信號，NFC電路內部的L/C電路產生瞬間能量為NFC無線部分供電，使NFC電路無線部分可以接收控制主機的命令，將測量數據發送給控制主機；或者接收控制主機下載的新的工作參數，從而完成核輻射劑量計與控制主機的通信。優選實施例三,如圖I所示。在優選實施例一或優選實施例二基礎上,本實用新型還包括報警電路，所述報警電路是蜂鳴器，所述蜂鳴器(或者相當於蜂鳴器功能的電路都可以)與處理器第四埠連接，報警電路對超過設定的瞬時劑量當量率、累積劑量當量閾值進行報警，給涉核人員一個提示。[0043]本說明書中公開的所有特徵，除了互相排斥的特徵以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特徵，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。·
權利要求1.一種輻射劑量計，其特徵在於包括處理器、顯控電路、檢測電路，所述處理器第一埠、處理器第二埠分別對應連接檢測電路輸出端、顯控電路輸入端。
2.根據權利要求I所述的一種輻射劑量計，其特徵在於所述檢測電路包括半導體探測器、處理電路，所述半導體探測器輸出端與處理電路輸入端連接，處理電路輸出端與處理器第一埠連接。
3.根據權利要求2所述的一種輻射劑量計，其特徵在於所述處理電路包括積分電路、放大電路，所述半導體探測器通過積分電路與放大電路輸入端連接，放大電路輸出端與處理器第一埠連接。
4.根據權利要求I所述的一種輻射劑量計，其特徵在於所述顯控電路包括顯示屏、按鍵電路，所述顯示屏、按鍵電路分別與處理器連接。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的一種輻射劑量計，其特徵在於還包括NFC電路，所述NFC電路輸入端與處理器第三埠連接。
6.根據權利要求5所述的一種輻射劑量計，其特徵在於所述NFC電路是M24LR64晶片。
7.根據權利要求5所述的一種輻射劑量計，其特徵在於還包括報警電路，所述報警電路是蜂鳴器，所述蜂鳴器與處理器第四埠連接。
8.根據權利要求7所述的一種輻射劑量計，其特徵在於所述積分電路是低噪聲運放積分電路。
9.根據權利要求8所述的一種輻射劑量計，所述顯示屏與處理器通過I2C方式通訊，所述NFC電路與處理器通過I2C方式通訊。
專利摘要本實用新型涉及測試計量領域，尤其是涉及一種輻射劑量計。本實用新型針對現有技術存在的問題，提供一種基於NFC的輻射劑量計，處理器通過按鍵發送命令進入測量狀態，然後通過半導體探測器與積分電路、放大電路組成的處理電路將X、γ射線輻射轉化為處理器能識別的電壓信號，檢測到電壓信號通過處理器進一步處理，得到瞬時劑量當量率、累積劑量當量，為涉核人員提供直觀的實時信息，預防涉核人員不受過量核輻射傷害。本實用新型包括處理器、顯控電路、檢測電路，所述處理器第一埠、處理器第二埠分別對應連接檢測電路輸出端、顯控電路輸入端。本實用新型應用於測試計量領域。
文檔編號G01T1/02GK202693801SQ201220316288
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者胡穎睿, 付學智, 畢成軍, 劉思平 申請人:成都麥特斯科技有限公司