一種空間總劑量測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及精密測量儀器領域。具體的說，是涉及一種測量空間總劑量的裝置。
【背景技術】
[0002] 空間站的主要任務是進行各項有人和無人的空間科學技術的試驗，同時與載人飛 船、貨運飛船進行對接。由于各種空間射線對空間站內部的影響較難觀察，需要及時準確的 對空間站內部的總劑量積累水平進行監(jiān)測和評估，在可能發(fā)生較大的宇宙射線爆發(fā)時進行 警報，及時采取預防措施，W確保航天員的生命安全和空間站內部設備和儀器的正常工作， 該設備屬于空間站平臺設備。
[0003] 但目前的空間劑量的測量裝置由于供電電源的不穩(wěn)定，常常導致測量裝置無法提 供精準的測量數據，對空間設備的安全防護造成一定的影響。
[0004] 因此，就需要一種能夠進行準確、高可靠的空間總劑量測量裝置，W精確的測量空 間總劑量，為空間站的安全運行提供有效的保障。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術問題；適應工程應用需求，提供一種準確、高可靠的空間總劑量 測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)能準確可靠測量空間總劑量累積值，實用性強，可廣泛應用于航天、核能 等領域的等離子體測量，為其提供精密測量基準。
[0006] 本發(fā)明的一個實施例提供一種空間劑量測量裝置，包括電源模塊；檢測模塊，與電 源模塊連接，用W檢測空間總劑量；采樣模塊，與電源模塊連接，用W對電源模塊輸出電壓 進行采樣；其中所述的測量裝置包括位于電源模塊與檢測模塊之間的通電控制模塊，用W 根據檢測模塊的狀態(tài)對檢測模塊的供電進行切換。
[0007] 依據本發(fā)明的又一方面，其中所述檢測模塊的狀態(tài)包括福射狀態(tài)和檢測狀態(tài)。
[0008] 依據本發(fā)明的又一方面，其中當所述檢測模塊處于福射狀態(tài)時，通電控制模塊控 制電源模塊W提供偏壓電源；
[0009] 依據本發(fā)明的又一方面，當所述檢測模塊處于檢測狀態(tài)時，通電控制模塊控制電 源模塊W提供穩(wěn)定電流電源。
[0010] 依據本發(fā)明的又一方面，其中所述的裝置進一步包括與電源模塊連接的電源監(jiān)測 模塊，W監(jiān)測所述電源模塊輸出的電壓闊值。
[0011] 依據本發(fā)明的又一方面，進一步包括位于電源模塊與采樣模塊之間的信號調理模 塊，W調理電源模塊輸出電壓信號W適合采樣模塊進行采樣。
[0012] 依據本發(fā)明的又一方面，進一步包括與電源模塊連接的保護電路模塊，W將維持 電源電壓穩(wěn)定。
[0013] 本發(fā)明進一步公開一種空間總劑量測量方法，包括：當檢測模塊處于福射狀態(tài)時， 控制電源模塊W使向監(jiān)測模塊提供偏壓電源；當檢測模塊處于檢測狀態(tài)時，控制電源模塊 W使向監(jiān)測模塊提供穩(wěn)定電流電源。
[0014] 依據本發(fā)明的又一方面，進一步包括監(jiān)測電源模塊的輸出電壓闊值。
[0015] 依據本發(fā)明的又一方面，進一步包括對電源模塊的輸出電壓進行信號調理，W進 行采樣。
[0016] 根據本發(fā)明所提供的技術方案，能夠降低了系統(tǒng)復雜度，設備集成度和可維修性 高；增加系統(tǒng)可靠性及工程實用性，并減小溫度的影響，提供裝置的可靠性和測量準確度。
【附圖說明】
[0017] 附圖1是根據本發(fā)明的一個實施例的測量裝置框圖；
[001引附圖2是根據本發(fā)明的一個實施例的測量模塊內部示意圖；
[0019] 附圖3是根據本發(fā)明的一個實施例的通電控制模塊示意圖；
[0020] 附圖4是根據本發(fā)明的一個實施例的電源模塊示意圖；
[0021] 附圖5是根據本發(fā)明的一個實施例的濾波模塊示意圖；
[0022] 附圖6是根據本發(fā)明的一個實施例的監(jiān)測模塊示意圖；
[0023] 附圖7是根據本發(fā)明的一個實施例的測量裝置框圖；
[0024] 附圖8是根據本發(fā)明的一個實施例的保護裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 本發(fā)明提供的一種準確、高可靠的空間總劑量測量裝置，其技術【具體實施方式】如 下：
[0026] 為使本發(fā)明解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面 將結合附圖對本發(fā)明實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅 是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域技術人員在 沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027] 下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細描述。
[002引附圖1是依據本發(fā)明的一個實施例的空間總劑量測量裝置的框圖。如圖所示，測 量裝置包括測量模塊，電源模塊，采樣模塊，W及位于電源模塊與測量模塊之間的通電控制 模塊。具體的，電源模塊通過通電控制模塊向測量模塊提供電源，測量模塊對空間總劑量進 行測量。電源模塊將電壓信號提供給采樣模塊，W實現(xiàn)對電壓信息號的采樣。在附圖所示 的框圖中，通電控制模塊與電源模塊分開設置，但如本領域技術人員將會理解的是，通電控 制模塊可W位于電源模塊內部，與電源模塊集成一體。
[0029]為保證測量模塊的正常工作，都具有一定的闊值電壓，即要求電源模塊向其提供 不低于該闊值的穩(wěn)定的電壓源。在本發(fā)明的一個實施例中，測量模塊采用傳感器（M0S管） 來對空間劑量進行測量，如圖2所示，采用兩個傳感器。在本發(fā)明的實施例中，測量模塊不 是一直進行測量工作的，而是區(qū)分兩個狀態(tài)，即福射狀態(tài)和測量狀態(tài)。其中在福射狀態(tài)下， 測量模塊和其他設備一樣處于空間福射環(huán)境下，而在測量狀態(tài)下，測量模塊才對福射環(huán)境 進行測量。因此，測量模塊只需要在測量狀態(tài)下才需要電源模塊向其提供電流源，送就要求 電源模塊能夠根據測量模塊的工作狀態(tài)向其提供電流源。據此，提供一種通電控制模塊， 位于測量模塊和電源模塊之間，通過內部開關的閉合和斷開控制電源模塊向測量模塊的供 電，如附圖3所示的依據本發(fā)明的一個實施例的通電控制模塊的內部結構圖。
[0030] 如圖所示，開關狂I)與開關狂2)采用模擬開關芯片，芯片型號為CD4066。在測量 狀態(tài)時，開關Xl閉合，開關X2斷開，此時，恒流源電流通過B點，經過模擬開關Xl致C點， 通過板級SMA連接器，最終流入MOS管傳感器中；在福射狀態(tài)時，開關Xl斷開，開關X2閉 合，此時沒有電流流過模擬開關Xl，C點通過開關X2連接至地，即福照狀態(tài)下，傳感器S腳 相當于接地狂2開關的導通電阻一般為22 Q左右，相當于傳感器S腳強拉低）。通過兩個 開關模塊串聯(lián)的結構保證了在福照狀態(tài)下，傳感器的S腳正常接地，在測量狀態(tài)下，S腳通 過恒定電流，W獲得電流源輸出端準確的闊值電壓。據此，通過通電控制模塊的作用，使得 電源模塊能夠向測量模塊提供穩(wěn)定電流源或偏壓源，W滿足測量模塊在不同的狀態(tài)下獲取 相應的電壓。
[0031] 在本發(fā)明的一個實施例中，測量裝置的總劑量量程為0~IOkRad,分辨率為 0.1 Rad,由于MOS管傳感器的闊值對總劑量值敏感，上述總劑量指標對應的闊值指標為 5V~12V，分辨率為0. lmV/7V。在通電控制模塊的作用下，傳感器在福射狀態(tài)和測量狀態(tài)下 進行切換，MOS管闊值測量只在測試狀態(tài)下進行，即只在測試狀態(tài)下為傳感器提供電流源， 兩個傳感器的工作狀態(tài)如下表所示：
[0032] 表1-1傳感器1工作狀態(tài)表
[0033]
陽034] 表1-2傳感器2工作狀態(tài)表
[0035]
[0036] 在測量狀態(tài)，電流源輸出兩路490 U A的電流給傳感器。在此，490 U A只作為示例 性的數值在此示出，根據本發(fā)明目的是為測量模塊提供準確的、穩(wěn)定的、且高于傳感器闊值 電壓的電流源即可，下面W結合附圖4所示的電源模塊電路圖說明如何計算得出490U A的 電流源。
[0037] 電流源采用高等級的集成電流源芯片LM134實現(xiàn)，由于電流源芯片通常對于溫度 變化較敏感，因此在電流源芯片下方放置了一個負溫度系數的二極管（1N457)，Rl和R2串 聯(lián)形成的電阻設為R1'，R3, R4, R5串并聯(lián)形成的電阻設為R2'。
[0038] 則有；Iset= Il + l2+Iblas; (1)
[00測由于Ibias與II、12相比很小，且受溫度影響較小
[0040] 對（1)兩邊對溫度求導得：
[0041] dIset/dT = dli/dT+dIz/dT ;似
[004引 由于采用溫漂很小的精密電阻，可得下式：
[0043] dIset/dT = 1/R1' XcIVri,/dT+l/R2' X dVR2'ZdT ; (3)
[0044] 由器件手冊可知，V的溫度系