用于采集核辐射探测器信号的电流采样电路及高压电源的制作方法

本技术涉及核辐射探测器测量，特别涉及一种用于采集核辐射探测器信号的电流采样电路及高压电源。

背景技术：

1、在核辐射探测器测量领域，核电厂核仪表系统是反应堆最关键的系统之一，利用分布在反应堆压力容器外围的堆外核测量探测器监测反应堆中子注量率水平，从而监测反应堆功率。在中子注量率水平检测时，需要给核辐射探测器提供高压电源来电离气体分子，并且需要测量核辐射探测器的电流。

2、然而核辐射探测器的高压电源装置一般不具备电流回采功能，因此需要采用独立的电流测量设备测量核辐射探测器的电流。

技术实现思路

1、本技术旨在提出一种用于采集核辐射探测器信号的电流采样电路及高压电源，能够解决需要采用独立的电流测量设备测量核辐射探测器的电流的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种电流采样电路，设置于包括高压电源的核辐射探测器内，所述高压电源包括变压组件，所述电流采样电路包括：

3、采样阻值可调采集单元，与所述变压组件的二次侧连接，所述采样阻值可调采集单元用于采集所述变压组件的二次侧的电压，并输出采集到的电压；

4、阻值调节单元，与所述采样阻值可调采集单元连接，所述阻值调节单元用于根据第一电压，控制所述采样阻值可调采集单元的采样阻值动态变化，直至调整所述采样阻值可调采集单元的采样阻值至稳定，所述第一电压为所述采样阻值可调采集单元采集到的电压；

5、其中，所述核辐射探测器的电流为目标电压与目标阻值之间的比值，所述目标阻值为所述采样阻值可调采集单元调整阻值至稳定下的采样阻值，所述目标电压为所述采样阻值可调采集单元在所述目标阻值下采集到的电压。

6、根据本技术的一些实施例，所述阻值调节单元包括：

7、窗口比较子单元，所述采样阻值可调采集单元连接所述窗口比较子单元，所述窗口比较子单元用于确认所述第一电压是否在预设电压范围内，若所述第一电压不在所述预设电压范围内，则输出控制信号；

8、计数子单元，所述窗口比较子单元连接所述计数子单元，所述计数子单元用于在接收到所述控制信号的情况下进行计数；

9、译码子单元，所述计数子单元连接所述译码子单元，所述译码子单元连接所述采样阻值可调采集单元，所述译码子单元用于根据所述计数子单元的计数值控制所述采样阻值可调采集单元的采样阻值变化。

10、根据本技术的一些实施例，所述窗口比较子单元包括：

11、第一比较器，所述采样阻值可调采集单元连接所述第一比较器的第一输入端，所述第一比较器的第二输入端用于输入所述预设电压范围的电压上限值，所述第一比较器的输出端连接所述计数子单元的第一输入端，所述第一比较器用于根据所述电压上限值与所述第一电压的比较结果，控制所述计数子单元进行计数；

12、第二比较器，所述第二比较器的第一输入端用于输入所述预设电压范围的电压下限值，所述第二比较器的第二输入端连接所述采样阻值可调采集单元，所述第二比较器的输出端连接所述计数子单元的第二输入端，所述第二比较器用于根据所述电压下限值与所述第一电压的比较结果，控制所述计数子单元进行计数。

13、根据本技术的一些实施例，所述采样阻值可调采集单元包括：

14、多个采样电阻，多个所述采样电阻的一端皆与所述变压组件的二次侧连接；

15、开关子单元，多个所述采样电阻的另一端皆与所述开关子单元连接，所述阻值调节单元连接所述开关子单元，所述开关子单元用于控制多个所述采样电阻中的任意一个所述采样电阻工作，

16、其中，所述采样阻值可调采集单元的采样阻值为处于工作的采样电阻的阻值。

17、根据本技术的一些实施例，还包括：

18、绝对值单元，所述采样阻值可调采集单元连接所述绝对值单元，所述绝对值单元连接所述阻值调节单元，所述绝对值单元用于将所述第一电压进行绝对值处理后输出至所述阻值调节单元。

19、根据本技术的一些实施例，所述绝对值单元包括：

20、反向放大子单元，所述反向放大子单元连接所述采样阻值可调采集单元，所述反向放大子单元用于在所述第一电压为正电压时，根据所述第一电压得到第二电压，并将第二电压输出，所述第二电压为所述第一电压的负二倍；

21、反向加法子单元，所述反向加法子单元连接所述反向放大子单元，所述反向加法子单元连接所述采样阻值可调采集单元，所述反向加法子单元用于在所述第一电压为正电压的情况下，对所述第一电压和所述第二电压求和得到求和电压，再对所述求和电压进行反向处理后输出至所述阻值调节单元，在所述第一电压为负电压的情况下，将所述第一电压进行反向处理后输出至所述阻值调节单元。

22、根据本技术的一些实施例，所述反向放大子单元包括：

23、第一电阻，所述采样阻值可调采集单元连接所述第一电阻的一端；

24、第一运算放大器，所述第一电阻的另一端连接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的同相输入端接地；

25、第一二极管，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述第一运算放大器的反相输入端；

26、第二二极管，所述第一运算放大器的输出端连接所述第二二极管的负极；

27、第二电阻，所述第二二极管的正极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接所述第一运算放大器的反相输入端；

28、第三电阻，所述第二二极管的正极连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述反向加法子单元。

29、根据本技术的一些实施例，所述反向加法子单元包括：

30、第二运算放大器，所述反向放大子单元连接所述第二运算放大器的反相输入端，所述第二运算放大器的同相输入端接地，所述第二运算放大器的输出端连接所述阻值调节单元；

31、第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述采样阻值可调采集单元，所述第四电阻的另一端连接所述第二运算放大器的反相输入端；

32、第五电阻，所述第五电阻的一端连接所述第二运算放大器的反相输入端，所述第五电阻的另一端连接所述第二运算放大器的输出端。

33、根据本技术的一些实施例，还包括：

34、高压采样单元，所述高压采样单元连接所述第二运算放大器，所述高压采样单元用于采集第三电压，并输出至所述第二运算放大器的反相输入端，从而利用所述第三电压对所述第一电压进行修正，所述第三电压为所述变压组件的二次侧的输出端电压。

35、根据本技术的一些实施例，还包括：

36、三极管，所述三极管的集电极用于连接低压电源，所述三极管的发射极连接所述变压组件的一次侧；

37、第一误差放大器，所述第一误差放大器的同相输入端用于输入预设目标电压，所述第一误差放大器的反相输入端连接所述高压采样单元，所述第一误差放大器的输出端连接所述三极管的基极，所述第一误差放大器用于根据所述第三电压和所述预设目标电压之间的误差调整所述三极管的基极电压，从而调整所述变压组件的一次侧的输入电压，使得所述变压组件的二次侧的输出端稳定输出所述预设目标电压。

38、第二方面，本技术实施例提供了一种高压电源，包括如上述的电流采样电路。

39、本技术实施例中，通过采样阻值可调采集单元采集变压组件的二次侧的电压，阻值调节单元根据采样阻值可调采集单元采集到的电压，控制采样阻值可调采集单元的采样阻值动态变化，直至调整采样阻值可调采集单元的采样阻值至稳定，根据采样阻值可调采集单元调整阻值至稳定下的采样阻值，以及采样阻值可调采集单元在目标阻值下采集到的电压，即可计算得到核辐射探测器的电流。本技术实施例相较于传统的核辐射探测器测量技术，在不使用独立的电流测量设备的情况下，能够对核辐射探测器的电流进行高精度采样。

40、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。