专利名称：一种辐射剂量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测试计量领域，尤其是涉及一 种近距离无线通讯技术的基于NFC辐射剂量计。
背景技术：
缩略语预定义NFC Near Field Communication缩写，即近距离无线通讯技术；FSK Frequency-shift keying频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息；ASK :Amplitude Shift Keying幅移键控,这种调制方式是根据信号的不同，调节正弦波的幅度。现有技术中，涉核人员(工作环境中有大量辐射的工作人员)工作环境中因出现大量的X、Y射线辐射，造成涉核人员工作环境质量差，为了保护涉核人员不受过量核辐射的伤害，需要设计辐射剂量计来检测涉核人员工作环境，此外还需要将检测的环境参数等发送至控制主机(能与辐射剂量计进行通讯的主控设备)进行监控，若通过红外、接触式IC卡或者无线FSK、ASK方式将参数上传值控制主机存在缺点是I)红外通信采用串口方式，功耗低，约IOOuA,但读写速度也较低，通信双方的红外收发器需要对准，易操作性较差；红外窗口若被玷污，会影响正常通信。2)接触式IC卡方式结构简单，读写速度较快，但它依靠多个触点，才能完成信息的传递，其金属触点易磨损和玷污，防水防尘性较差，而且功耗较高，约20mA，影响电池使用寿命。3)FSK方式采用频率调制技术，通过无线收发数据，读写速度快，无需特定插槽，在I-IOm左右的距离上即可与控制主机完成通信，操作方便。当进出人员较多时，易造成无线网络冲突，需要在通信协议上建立避免冲突的机制，增加了软件负担。这种方式功耗较高，接收状态约28mA，发送状态约6mA左右，影响电池使用寿命。4)非接触式IC卡(普通射频卡)技术采用ASK调制技术，读写速度快，在短距离内即可完成通信。其本身为无源卡，通过接收读卡器发出的电源信号由内部L/C产生的瞬间能量进行工作。卡片仅能作为一个存储设备使用，只能通过读卡器读写信息。由于辐射剂量计需要将测量数据发送给控制主机进行监控，因此这种普通射频卡不能满足双向数据传输的要求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种基于NFC的辐射剂量计，处理器通过按键发送命令进入测量状态，然后通过半导体探测器与积分电路、放大电路组成的处理电路将X、Y射线辐射转化为与之能量成正比的电压信号，然后通过处理器处理得到当前的瞬时剂量当量率、累积剂量当量，为涉核人员提供直观的实时信息，预防涉核人员不受过量核辐射伤害，并通过显控电路中的显示屏进行参数显示等；除此之外还解决了无线通讯速度和功耗的问题，通过采用了 NFC方式通讯达到读写快速安全，操作便捷，功耗极低的效果；除此之外还解决了超过阈值为涉核人员提示的问题，通过采用报警电路对超过设定的瞬时剂量当量率、累积剂量当量阈值进行报警。本实用新型采用的技术方案如下一种辐射剂量计，包括处理器、显控电路、检测电路，所述处理器第一端口、处理器第二端口分别对应连接检测电路输出端、显控电路输入端。所述检测电路包括半导体探测器、处理电路，所述半导体探测器输出端与处理电路输入端连接，处理电路输出端与处理器第一端口连接。所述处理电路包括积分电路、放大电路，所述半导体探测器通过积分电路与放大电路输入端连接，放大电路输出端与处理器第一端口连接。·一种辐射剂量计所述显控电路包括显示屏、按键电路，所述显示屏、按键电路分别与处理器连接。一种辐射剂量计还包括NFC电路，所述NFC电路输入端与处理器第三端口连接。所述NFC电路是M24LR64芯片。一种辐射剂量计还包括报警电路，所述报警电路是蜂鸣器，所述蜂鸣器与处理器第四端口连接。所述积分电路是低噪声运放积分电路。所述显示屏与处理器通过I2C方式通讯，所述NFC电路与处理器通过I2C方式通τΗ ο综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是I)处理器通过按键发送命令进入测量状态，然后通过半导体探测器与积分电路、放大电路组成的处理电路将X、Y射线辐射转化为与之能量成正比的电压信号量，然后通过处理器将电压信号量通过处理得到检测环境相应的个人剂量计当前的瞬时剂量当量率、累积剂量当量，为涉核人员提供直观的实时信息，预防涉核人员受过量核辐射伤害；2)采用NFC电路满足ISO 15693 RF协议，通讯建立时间小于O. ls，读写速度快；还带有加密措施和密码保护，信息安全可靠；此外通信时NFC电路的无线部分采用控制主机发射的电磁波供电，处理器对其访问所需工作电流约200uA，有效降低系统功耗，比原有FSK方式降低140倍，延长了电池使用寿命；使用中涉核人员只需将辐射剂量计掠过控制主机感应区，即可完成两者的通信，操作简便，避免人员较多时产生拥塞；3)本设计具有报警电路，通过报警电路对超过设定的瞬时剂量当量率、累积剂量当量阈值进行报警。
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中图I是本实用新型电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本文相关说明I)本设计中通过NFC电路实现无线通讯的，因此本设计中的控制主机指的是能与NFC电路进行无线通讯的控制主机；2) NFC电路通信的时候不需要仪器本身供电，而是通过控制主机发射的信号供电的；3)本实用新型电源分别给处理器、显控电路、检测电路供电。优选实施例一，本实用新型包括电源，处理器、显控电路、检测电路，所述处理器第 一端口、处理器第二端口分别对应连接检测电路输出端、显控电路输入端。优选地，检测电路包括半导体探测器、处理电路，所述半导体探测器输出端与处理电路输入端连接，处理电路输出端与处理器第一端口连接。优选地，处理电路包括积分电路、放大电路，所述半导体探测器通过积分电路与放大电路输入端连接，放大电路输出端与处理器第一端口连接。优选地，显控电路包括显示屏、按键电路，所述显示屏、按键电路分别与处理器连接。优选地，所述积分电路是低噪声双运放积分电路。放大电路是低噪声宽带运放放大器。低噪声宽带放大器分为两级，实现至少1000倍的放大，因为通过积分电路后的电压信号幅值约在O. 05mv到2. 5mv之间优选地，显示屏与处理器通过I2C方式通讯，所述NFC电路与处理器通过I2C方式通讯。优选实施例一工作原理，其中处理器通过按键发送命令进入测量状态，然后半导体探测器被X、Y射线辐射，电离出电流信号，再通过积分电路和放大电路处理，将电流信号转换为与之能量成正比的电压信号，然后由处理器将电压信号量处理得到检测环境相应的个人剂量计当前的瞬时剂量当量率、累积剂量当量。优选实施例二，在优选实施例一基础上，本实用新型还包括NFC电路，NFC电路输入端与处理器第三端口连接。优选的，NFC电路可以通过M24LR64芯片实现，处理器通过按键电路发送命令进入测量状态，收到检测电路采集并处理的电压信号后，根据设定的工作参数计算当前环境中的剂量当量率和剂量当量，将计算结果送显示屏显示并存储在NFC芯片(M24LR64)的EEPROM中。当核辐射剂量计通过NFC电路与控制主机通信时，NFC芯片收到控制主机(能与NFC电路进行NFC无线方式通讯的主控设备)发送的电源信号，NFC电路内部的L/C电路产生瞬间能量为NFC无线部分供电，使NFC电路无线部分可以接收控制主机的命令，将测量数据发送给控制主机；或者接收控制主机下载的新的工作参数，从而完成核辐射剂量计与控制主机的通信。优选实施例三,如图I所示。在优选实施例一或优选实施例二基础上,本实用新型还包括报警电路，所述报警电路是蜂鸣器，所述蜂鸣器(或者相当于蜂鸣器功能的电路都可以)与处理器第四端口连接，报警电路对超过设定的瞬时剂量当量率、累积剂量当量阈值进行报警，给涉核人员一个提示。[0043]本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。·
权利要求1.一种辐射剂量计，其特征在于包括处理器、显控电路、检测电路，所述处理器第一端口、处理器第二端口分别对应连接检测电路输出端、显控电路输入端。
2.根据权利要求I所述的一种辐射剂量计，其特征在于所述检测电路包括半导体探测器、处理电路，所述半导体探测器输出端与处理电路输入端连接，处理电路输出端与处理器第一端口连接。
3.根据权利要求2所述的一种辐射剂量计，其特征在于所述处理电路包括积分电路、放大电路，所述半导体探测器通过积分电路与放大电路输入端连接，放大电路输出端与处理器第一端口连接。
4.根据权利要求I所述的一种辐射剂量计，其特征在于所述显控电路包括显示屏、按键电路，所述显示屏、按键电路分别与处理器连接。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种辐射剂量计，其特征在于还包括NFC电路，所述NFC电路输入端与处理器第三端口连接。
6.根据权利要求5所述的一种辐射剂量计，其特征在于所述NFC电路是M24LR64芯片。
7.根据权利要求5所述的一种辐射剂量计，其特征在于还包括报警电路，所述报警电路是蜂鸣器，所述蜂鸣器与处理器第四端口连接。
8.根据权利要求7所述的一种辐射剂量计，其特征在于所述积分电路是低噪声运放积分电路。
9.根据权利要求8所述的一种辐射剂量计，所述显示屏与处理器通过I2C方式通讯，所述NFC电路与处理器通过I2C方式通讯。
专利摘要本实用新型涉及测试计量领域，尤其是涉及一种辐射剂量计。本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种基于NFC的辐射剂量计，处理器通过按键发送命令进入测量状态，然后通过半导体探测器与积分电路、放大电路组成的处理电路将X、γ射线辐射转化为处理器能识别的电压信号，检测到电压信号通过处理器进一步处理，得到瞬时剂量当量率、累积剂量当量，为涉核人员提供直观的实时信息，预防涉核人员不受过量核辐射伤害。本实用新型包括处理器、显控电路、检测电路，所述处理器第一端口、处理器第二端口分别对应连接检测电路输出端、显控电路输入端。本实用新型应用于测试计量领域。
文档编号G01T1/02GK202693801SQ201220316288
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者胡颖睿, 付学智, 毕成军, 刘思平 申请人:成都麦特斯科技有限公司
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