基于dsp的cfbr-ii堆周期测量仪研究

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1、第28卷第5期(增刊)核动力工程Vol.28.No.5(S1)2007年11月NuclearPowerEngineeringNov.2007文章编号:0258-0926(2007)05(S1卜0060-04基于DSP的CFBR-II堆周期测量仪研究白忠雄(中国工程物理研究院核物理与化学研究所，四川绵阳，621900;国家核技术工业应用工程技术研究中心，四川绵阳，621900)摘要:针对CFBR-II堆周期测量系统，引人DSP的新型数字化技术。采用TI公司的TMS320F2812DSP芯片作为核心处理器，实现对CFBR-II堆周期的测量。本

2、文从硬件和软件两方面详细介绍了该周期测量系统的实现方法。关键词:CFBR-II堆;TMS320F2812;周期测量中图分类号:TL362.3文献标识码:A1引言利用电离室测量中子通量密度，其输出电流CFBR-II堆的两套周期测量仪以单片机为核正比于中子通量密度。故电离室的输出电流再经心，采用传统的“两点法”原理测量堆功率上升的小电流放大器I/V变换、放大后的电压满足下式t二倍渐进周期，测量结果取决于采样的两点。由-+D叶)=VoexpT(2)于单片机的处理能力有限，特别是需要处理的数据量大、实时性和精度要求高时，单片机不能满式中，Vo为r

3、-0时刻的电压V;D为本底和噪足要求;而数字信号处理器(DSP)可对输人数据进声贡献的电压，Vo行高速处理，其运算速度比单片机快一个数量级，实践证明，本底和噪声贡献电压D的值很小特别是DSP器件还提供了高度专业化的指令集，可以忽略不计。式(2)变成提高了数字滤波器的运算速度，使它在控制器的叶)二VoexpT(3)1规则实施、矢量控制和矩阵变换方面具有得天独通过对小电流放大器输出信号的采样，用最厚的优势。小二乘法对采样的离散数据按式(2)、式(3)进行曲基于DSP的诸多优点，采用TI公司的线拟合。一种是采用非线性拟合技术直接对式(2)TMS

4、320F2812DSP1`.2]作为CFBR-II堆周期测量进行拟合，同时得出Vo,T,D3个参数。另一种仪的核心处理/控制芯片进行研究，以提高周期测量系统的抗干扰性和测量精度。则是对式(3)两边取自然对数后得到一线性方程，对此线性方程进行线性拟合，可求得参数Vo,To2测量原理3技术指标及功能要求在点堆模型下[3]，反应堆在启动过程中其状3.1技术指标态逐步从次临界过渡到临界、超缓发临界，在超(1)周期测量范围:0一100s"缓发临界状态下，等待一段时间后反应堆内的中(2)周期测量的相对误差:<3%0子通量密度随时间按指数规律增长，即:

5、(3)A/D转换分辨率:>10位。n(t)=noexp奋(1)3.2功能要求式中，n。为t-0时刻的中子密度(cm2·s)一’;T为(1)既能测。倍周期，又能测2倍周期。反应堆渐近周期，so(2)显示功能:实时显示反应堆周期T和反应收稿日期:2007-09-18;修回日期:2007-10-1s白忠雄:基于DSP的CFBR-II堆周期测量仪研究性P等参数值;实时显示所采样的功率增长曲线。5.3显示接口电路(3)存储功能:通过将有用信息数据进行存储显示电路主要功能是实时动态显示采样曲线以保存历史数据或做后续处理之用。和渐进周期或反应性等参数。

6、液晶显示器LCD选(4)打印功能:能打印出测量时的日期、时间用VK63智能显示模块，与DSP2812的连接如图及每个周期数据。2所示。DSP2812VK634测量系统的总体结构基于DSP的CFBR-II堆周期测量系统的总体结构框图如图1所示。其工作原理:在整个开堆过程中，带，补偿的’0B电离室把测得的中子密度(即功率水平)信息转化为相应的微弱电流信号输出，微弱电流信号经小电流放大器IN变换及放大等信号调理后，输出0一5V的电压信号再送图2显示接口电路人16位高精度ADS8361模块进行信号采样。采Fig.2InterfaceCircuit

7、ofDisplay样结果通过ADS8361与DSP通讯传人DSP内部，在内部经过数字滤波后采用最小二乘算法进行数VK63智能显示模块具有并行接口和串行接据拟合处理得出渐进周期或反应性。同时采样信口两种接口方式，考虑本周期测量系统有一定实号的曲线和处理结果可以在液晶显示器(LCD)上时性要求，采用了并行接口。得到显示，打印机可以打印出测量结果。5.4存储电路将TMS320F2812的片外存储空间扩展了ADS8361DSP2812VK63256K容量的RAM和256K容量的Flash存储器。RAM选用IS61LV25616AL芯片，占用F28

8、12外部存储空间区域6地址;FLASH存储器选用SST39VF800A芯片，占用F2812外部存储空间区域2地址空间。5.5打印接口电路打印机采用WH系列微功耗和微体积打印图1基于DSP的CF