專利名稱：一種輻射劑量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測試計(jì)量領(lǐng)域，尤其是涉及一 種近距離無線通訊技術(shù)的基于NFC輻射劑量計(jì)。
背景技術(shù)：
縮略語預(yù)定義NFC Near Field Communication縮寫，即近距離無線通訊技術(shù)；FSK Frequency-shift keying頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息；ASK :Amplitude Shift Keying幅移鍵控,這種調(diào)制方式是根據(jù)信號的不同，調(diào)節(jié)正弦波的幅度。現(xiàn)有技術(shù)中，涉核人員(工作環(huán)境中有大量輻射的工作人員)工作環(huán)境中因出現(xiàn)大量的X、Y射線輻射，造成涉核人員工作環(huán)境質(zhì)量差，為了保護(hù)涉核人員不受過量核輻射的傷害，需要設(shè)計(jì)輻射劑量計(jì)來檢測涉核人員工作環(huán)境，此外還需要將檢測的環(huán)境參數(shù)等發(fā)送至控制主機(jī)(能與輻射劑量計(jì)進(jìn)行通訊的主控設(shè)備)進(jìn)行監(jiān)控，若通過紅外、接觸式IC卡或者無線FSK、ASK方式將參數(shù)上傳值控制主機(jī)存在缺點(diǎn)是I)紅外通信采用串口方式，功耗低，約IOOuA,但讀寫速度也較低，通信雙方的紅外收發(fā)器需要對準(zhǔn)，易操作性較差；紅外窗口若被玷污，會影響正常通信。2)接觸式IC卡方式結(jié)構(gòu)簡單，讀寫速度較快，但它依靠多個(gè)觸點(diǎn)，才能完成信息的傳遞，其金屬觸點(diǎn)易磨損和玷污，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方式采用頻率調(diào)制技術(shù)，通過無線收發(fā)數(shù)據(jù)，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(jī)完成通信，操作方便。當(dāng)進(jìn)出人員較多時(shí)，易造成無線網(wǎng)絡(luò)沖突，需要在通信協(xié)議上建立避免沖突的機(jī)制，增加了軟件負(fù)擔(dān)。這種方式功耗較高，接收狀態(tài)約28mA，發(fā)送狀態(tài)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(shù)采用ASK調(diào)制技術(shù)，讀寫速度快，在短距離內(nèi)即可完成通信。其本身為無源卡，通過接收讀卡器發(fā)出的電源信號由內(nèi)部L/C產(chǎn)生的瞬間能量進(jìn)行工作?？ㄆ瑑H能作為一個(gè)存儲設(shè)備使用，只能通過讀卡器讀寫信息。由于輻射劑量計(jì)需要將測量數(shù)據(jù)發(fā)送給控制主機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，因此這種普通射頻卡不能滿足雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?br>
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種基于NFC的輻射劑量計(jì)，處理器通過按鍵發(fā)送命令進(jìn)入測量狀態(tài)，然后通過半導(dǎo)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(zhuǎn)化為與之能量成正比的電壓信號，然后通過處理器處理得到當(dāng)前的瞬時(shí)劑量當(dāng)量率、累積劑量當(dāng)量，為涉核人員提供直觀的實(shí)時(shí)信息，預(yù)防涉核人員不受過量核輻射傷害，并通過顯控電路中的顯示屏進(jìn)行參數(shù)顯示等；除此之外還解決了無線通訊速度和功耗的問題，通過采用了 NFC方式通訊達(dá)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，通過采用報(bào)警電路對超過設(shè)定的瞬時(shí)劑量當(dāng)量率、累積劑量當(dāng)量閾值進(jìn)行報(bào)警。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種輻射劑量計(jì)，包括處理器、顯控電路、檢測電路，所述處理器第一端口、處理器第二端口分別對應(yīng)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(dǎo)體探測器、處理電路，所述半導(dǎo)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端口連接。所述處理電路包括積分電路、放大電路，所述半導(dǎo)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端口連接。·一種輻射劑量計(jì)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(jì)還包括NFC電路，所述NFC電路輸入端與處理器第三端口連接。所述NFC電路是M24LR64芯片。一種輻射劑量計(jì)還包括報(bào)警電路，所述報(bào)警電路是蜂鳴器，所述蜂鳴器與處理器第四端口連接。所述積分電路是低噪聲運(yùn)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，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是I)處理器通過按鍵發(fā)送命令進(jìn)入測量狀態(tài)，然后通過半導(dǎo)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(zhuǎn)化為與之能量成正比的電壓信號量，然后通過處理器將電壓信號量通過處理得到檢測環(huán)境相應(yīng)的個(gè)人劑量計(jì)當(dāng)前的瞬時(shí)劑量當(dāng)量率、累積劑量當(dāng)量，為涉核人員提供直觀的實(shí)時(shí)信息，預(yù)防涉核人員受過量核輻射傷害；2)采用NFC電路滿足ISO 15693 RF協(xié)議，通訊建立時(shí)間小于O. ls，讀寫速度快；還帶有加密措施和密碼保護(hù)，信息安全可靠；此外通信時(shí)NFC電路的無線部分采用控制主機(jī)發(fā)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(tǒng)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(jì)掠過控制主機(jī)感應(yīng)區(qū)，即可完成兩者的通信，操作簡便，避免人員較多時(shí)產(chǎn)生擁塞；3)本設(shè)計(jì)具有報(bào)警電路，通過報(bào)警電路對超過設(shè)定的瞬時(shí)劑量當(dāng)量率、累積劑量當(dāng)量閾值進(jìn)行報(bào)警。

本實(shí)用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖I是本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本文相關(guān)說明I)本設(shè)計(jì)中通過NFC電路實(shí)現(xiàn)無線通訊的，因此本設(shè)計(jì)中的控制主機(jī)指的是能與NFC電路進(jìn)行無線通訊的控制主機(jī)；2) NFC電路通信的時(shí)候不需要儀器本身供電，而是通過控制主機(jī)發(fā)射的信號供電的；3)本實(shí)用新型電源分別給處理器、顯控電路、檢測電路供電。優(yōu)選實(shí)施例一，本實(shí)用新型包括電源，處理器、顯控電路、檢測電路，所述處理器第 一端口、處理器第二端口分別對應(yīng)連接檢測電路輸出端、顯控電路輸入端。優(yōu)選地，檢測電路包括半導(dǎo)體探測器、處理電路，所述半導(dǎo)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端口連接。優(yōu)選地，處理電路包括積分電路、放大電路，所述半導(dǎo)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端口連接。優(yōu)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(yōu)選地，所述積分電路是低噪聲雙運(yùn)放積分電路。放大電路是低噪聲寬帶運(yùn)放放大器。低噪聲寬帶放大器分為兩級，實(shí)現(xiàn)至少1000倍的放大，因?yàn)橥ㄟ^積分電路后的電壓信號幅值約在O. 05mv到2. 5mv之間優(yōu)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(yōu)選實(shí)施例一工作原理，其中處理器通過按鍵發(fā)送命令進(jìn)入測量狀態(tài)，然后半導(dǎo)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(zhuǎn)換為與之能量成正比的電壓信號，然后由處理器將電壓信號量處理得到檢測環(huán)境相應(yīng)的個(gè)人劑量計(jì)當(dāng)前的瞬時(shí)劑量當(dāng)量率、累積劑量當(dāng)量。優(yōu)選實(shí)施例二，在優(yōu)選實(shí)施例一基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還包括NFC電路，NFC電路輸入端與處理器第三端口連接。優(yōu)選的，NFC電路可以通過M24LR64芯片實(shí)現(xiàn)，處理器通過按鍵電路發(fā)送命令進(jìn)入測量狀態(tài)，收到檢測電路采集并處理的電壓信號后，根據(jù)設(shè)定的工作參數(shù)計(jì)算當(dāng)前環(huán)境中的劑量當(dāng)量率和劑量當(dāng)量，將計(jì)算結(jié)果送顯示屏顯示并存儲在NFC芯片(M24LR64)的EEPROM中。當(dāng)核輻射劑量計(jì)通過NFC電路與控制主機(jī)通信時(shí)，NFC芯片收到控制主機(jī)(能與NFC電路進(jìn)行NFC無線方式通訊的主控設(shè)備)發(fā)送的電源信號，NFC電路內(nèi)部的L/C電路產(chǎn)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(jī)的命令，將測量數(shù)據(jù)發(fā)送給控制主機(jī)；或者接收控制主機(jī)下載的新的工作參數(shù)，從而完成核輻射劑量計(jì)與控制主機(jī)的通信。優(yōu)選實(shí)施例三,如圖I所示。在優(yōu)選實(shí)施例一或優(yōu)選實(shí)施例二基礎(chǔ)上,本實(shí)用新型還包括報(bào)警電路，所述報(bào)警電路是蜂鳴器，所述蜂鳴器(或者相當(dāng)于蜂鳴器功能的電路都可以)與處理器第四端口連接，報(bào)警電路對超過設(shè)定的瞬時(shí)劑量當(dāng)量率、累積劑量當(dāng)量閾值進(jìn)行報(bào)警，給涉核人員一個(gè)提示。[0043]本說明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。·
權(quán)利要求1.一種輻射劑量計(jì)，其特征在于包括處理器、顯控電路、檢測電路，所述處理器第一端口、處理器第二端口分別對應(yīng)連接檢測電路輸出端、顯控電路輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輻射劑量計(jì)，其特征在于所述檢測電路包括半導(dǎo)體探測器、處理電路，所述半導(dǎo)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端口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輻射劑量計(jì)，其特征在于所述處理電路包括積分電路、放大電路，所述半導(dǎo)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端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輻射劑量計(jì)，其特征在于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(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種輻射劑量計(jì)，其特征在于還包括NFC電路，所述NFC電路輸入端與處理器第三端口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種輻射劑量計(jì)，其特征在于所述NFC電路是M24LR64芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種輻射劑量計(jì)，其特征在于還包括報(bào)警電路，所述報(bào)警電路是蜂鳴器，所述蜂鳴器與處理器第四端口連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種輻射劑量計(jì)，其特征在于所述積分電路是低噪聲運(yùn)放積分電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種輻射劑量計(jì)，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(shí)用新型涉及測試計(jì)量領(lǐng)域，尤其是涉及一種輻射劑量計(jì)。本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種基于NFC的輻射劑量計(jì)，處理器通過按鍵發(fā)送命令進(jìn)入測量狀態(tài)，然后通過半導(dǎo)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(zhuǎn)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(jìn)一步處理，得到瞬時(shí)劑量當(dāng)量率、累積劑量當(dāng)量，為涉核人員提供直觀的實(shí)時(shí)信息，預(yù)防涉核人員不受過量核輻射傷害。本實(shí)用新型包括處理器、顯控電路、檢測電路，所述處理器第一端口、處理器第二端口分別對應(yīng)連接檢測電路輸出端、顯控電路輸入端。本實(shí)用新型應(yīng)用于測試計(jì)量領(lǐng)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(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者胡穎睿, 付學(xué)智, 畢成軍, 劉思平 申請人:成都麥特斯科技有限公司