基于Wi-Fi的脉冲氙灯放电监测系统设计

发布时间：2024-03-26 18:12

　　在惯性约束聚变研究中需要进行打靶实验,即各级主放大器内通过脉冲氙灯放电获取到多路高能量的激光束,用来辐射氘氚靶球,此过程脉冲氙灯放电极易出现异常,科学实验都伴随风险存在,激光主放大器价格昂贵,一次实验成本耗资巨大。为了提高打靶的质量和成功率,监测脉冲氙灯放电过程,研制出高性能的脉冲氙灯放电监测系统具有重要的实际意义。本文针对传统监测仪监测通道数量少、布线繁琐且不易于扩展、移动便携性差等不足,提出了一套基于Wi-Fi的脉冲氙灯放电监测系统设计方案。结合同步数据采集和信号完整性的基本理论,采用十片16bit、具有串行输出接口的ADC,设计了具有独立采样率为1MHz的十通道同步数据监测仪,整机采用以“FPGA+ARM+Wi-Fi”为核心的整体设计方案,研究并开发出一套以PC机为监测中心,多台监测仪组成的监测系统,实现了几百路脉冲氙灯放电通道的同步数据采集与监测。通过多台监测仪共同组网、同步触发的方式,解决打靶实验现场放电通道数量多的问题;针对传统有线传输方式布线繁琐不易于维护的缺点,移植Lw IP协议和Wi-Fi协议栈,采用Wi-Fi无线传输方式,既能方便组网也不影响传输速率,且移动便携;通...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1打靶实验工作过程示意图

在超短瞬间内释放出巨大的能量，从而引发打靶实验。由此可见，各级主放大器对激光束的能量进脉冲电源对氙灯进行放电，使氙灯辐射出很高的能量，玻璃成分发生一定变化，此时当激光从主放大器的钕玻便会得到放大。打靶实验工作过程示意图，如图1-1所

图2-1系统总体设计方案

图2-1系统总体设计方案Fig.2-1Systemoveralldesignscheme由上图可知，脉冲氙灯放电监测系统由两大部分组成：多台基于Wi-Fi的脉冲氙灯放电监测仪和上位机远程监测中心。1．多台基于Wi-Fi的脉冲氙灯放电监测仪：负责采集脉冲氙灯放....

图31信号调理电路

中每台监测仪采用十路相同结构的信号调理电路，电路衰减网络和一个低失真、宽频带运放AD8021构成，功输入信号进行固定5倍衰减，以适应后端ADC的输入，如图3-1所示。

图3-32.5V基准电压源电路

图3-2AD7671外围驱动电路Fig.3-2AD7671peripheraldrivecircuit上图所示，CH1代表监测仪通道1的信号输入，2V5_A代表由基准电通道1的2.5V基准电压。其中，基准电压源由高精度的基准电压源和运放AD803....

本文编号：3939487