应用案例

便携式数据获取系统


PORTABLE VME DAQ SYSTEM

一、系统总体情况

整套系统以便携式5VME机箱为基础,以数字脉冲处理器MDPP为主体,集成了给探测器供电的VHS高压电源插件、VME机箱控制器MVLC或者VM-USB,以及给前放供电的MVNV-4等标准6U插件,可将半导体探测器电荷前放、光电倍增管、气体探测器等产生的脉冲信号采集成能量和时间数据,并可进行脉冲形状甄别等在线分析。配套软件MVME控制数据获取系统的运行,通过VME机箱控制器读出MDPP的实时数据,并将数据生成储存文件和各类直观图表。


VME554机箱

德国wiener公司设计生产的便携式5VME/VME64x机箱,VME标准的各种插件通过插槽、接口与机箱相连,机箱为插件供电,并通过总线进行各插件的连接和通信,配合VME插件,实现各种数据采集、逻辑处理、实时控制等功能。内部控制器对机箱本身进行监测,并提供前面板显示及控制。各供电电压提供最大电流为:+5V/66A, +3.3V/66A+12V/12A, -12V/2A

净重:11kg

尺寸:337mm x 200mm x 325mm


MDPP数字脉冲处理

MDPP-16(16通道)或MDPP-3232通道)是整个系统的核心,外观图和工作原理图如下所示:




MDPP数字脉冲处理器的主要特点:

1、搭配相应的输入端跳线,可接收1.5mV-20V幅度范围的正负输入信号。

2、通过FPGA动态控制,将上升沿快、脉宽短的信号拉长,充分利用无脉冲信号的空闲时间,使得采样率只有80MHzADC依然能对快信号进行采样。

3、ADC采样精度达到16bit,因此有很高的数字信号还原度,最终可得到15bit能量分辨率和65ps时间分辨率。

4、计数率能达到每秒百万次量级(所有通道对每个信号都有响应)。

5、所有数据计算均由MDPP完成,上位机只需将数据生成储存文件和各类直观图表。

6、不保存及传输原始采样数据,故使用者不能进行离线脉冲波形分析。

7、FPGA可内置多种功能固件,如主要用于电荷灵敏前放的SCP/RCP、主要用于光电倍增管的QDC、 用于主放输出信号的PADC、用于CsI脉冲形状甄别的CSI等。

VHS系列高压插件

VHS系列高压插件是德国iseg公司设计生产的单宽VME标准插件,秉承德国工业品质,高压转换器采用iseg专利所有的正弦波震荡技术,可为物理科研中的各种实验仪器提供高精度、高稳定性的高压电源。每个插件提供4通道正高压或负高压输出,额定电压有500V1kV2kV3kV4kV6kV等规格,每个通道有独立的电压、电流控制,纹波噪声峰峰值小于10mV


五、VME机箱控制器MVLC或者VM-USB

MVLC是德国mesytec公司出品的VME机箱控制器,是单宽VME标准插件,为系统和计算机提供USBEthernet通讯。指标如下:

USB2/3, 1Gb Ethernet SFP cage for 1G copper/fiber Ethernet

14 Lemo Triger inputs/outputs, 3 ECL outputs

Trigger to first VME-access < 100ns

up to 100 MBytes/s with MBLT transfer, up to 2 MHz readout cycles





VM-USB是德国wiener公司出品的VME机箱控制器,是单宽VME标准插件,为系统和计算机提供USB通讯。控制信号2路输入2路输出,4个可编程LED指示灯,数据传输指标如下:

D32 via USB (EASY-VME): 128 kB/s

D32 with data buffering: 32 MB/s

BLT: 32 MB/s


六、MVNV-4前放电源

MVNV-4是德国mesytec公司设计生产的单宽VME标准插件,主要为mesytecMPR-1, MPR-16等电荷灵敏前放供电,也适用于部分其他品牌前放。4个输出接口提供的电压电流规格如下:

每个输出接口的+/-12V最大电流1A

4个输出接口的+6V最大电流合计3A

4个输出接口的+6V最大电流合计-1.5A



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