电子计数器较早出现在20世纪50年代初期,是发展较早和较快的一类数字式仪器了,就目前更新情况来说,是一款一机多用的仪器了,可以测频,计数,测量精准度高,速度快,自动化程度高,仪器直接数字显示,而且操作非常简单,近几年仪器采用大规模集成电路,使仪器在小型化,耗电,可靠性诸方面都有很大的改善了,已经替代了模拟式频率测量仪器了。 1.分类 电子计数器按照功能可划分为如下四大类。 1)通用计数器 通用计数器足一种具有多种测量功能、多种用途的“万计数器,它可测量频率、周期、多周期平均、时间间隔、自检、频率比、累积计数、及时等,配上相应插件可测相位、电压、电流、功率、电阳等电量,配和传感器还可测长度、位移、重量、压力、温度、转速、速度与加速度等非电量。 2)频率计数器 频率计数器是指专门用来测量高频和微波频率的计数器,功能限于测频和计数,其测频范围往往很宽。 3)时间计数器 时间计数器是以时间测量为基础的计数器。这类计数器都在不同程度上采用了计算技术,其测时分辨率和准确度很高,已达ps量级。 4)特种计数器 特种计数器是具有特种功能的计数器,包括可逆计数器、预置计数器、序列计数器、差值计数器等。 此外,电子计数器还可按用途分为测量用计数器和控制用计数器。通用计数器、频率计数器和计算计数器均属测量用计数器;特种计数器则是控制用计数器,它在工业生产和自动控制技术中十分有用。 由于应用较多的是通用计数器,故本节对通用计数器进行进一步讨论。 2.电子计数器技术特性 根据我国电子计数器型谱系列,按部标规定通用计数器的主要技术特性如表所示。 3.电子计数器的功能 计数器系类的产品很大多,大部分都具有测量频率,周期,多周期平均,时间间隔,自检,频率比,累加计数,计时等功能,以下就针对自检,频率比,累加计数等进行解析: 1)自检 自检是在时基单元提供的闸门时间内,对时标信号(频率较高的标准频率信号)进行计数的一种功能,用以检查计数器的整机逻辑功能是否正常(下图为自检时的原理方框图)。由于这时的闸门信号和时标信号均为同一个晶体振荡器的标准信号经过适当地倍频或分频而得到的,因此其计数结果是已知的,显示数字是完整的。若闸门时间为T,时标为fc(即Tc=1/f,则据式可知计数结果应为:
例如:闸门时间T选1s时表选Tc=10ns(fc=100MHZ),那么显示的数字应是N=100000000。如果每次测量均稳定地显示这个数字,则说明仪器工作正常。
应当指出,在自检状态下,由于闸门信号和时标信号均由同一晶振产生,具有确定的同步关系,因此计数器这时不存在量化误差(±1误差)。 2)频率比的测量 频率比是加于A、B两路信号源的频率比值。根据频率和周期的测量原理,可得测量 频率比的工作原理(如下图:频率比测量原理方框图)
同周期测量一样,为了提高频率比的测量精度,也可扩大被测信号B的周期数。如果周期倍乘放在“ X10n挡上,则计数结果为
应该注意,按图上图测量频率比时,要求fA>fB。应用频率比测量的功能,可方 便地测得电路的分频或倍频系数。 3.累加计数(计数A的测量) 累加计数是在一定的时间内(通常是比较长的时间,如自动统计生产线上的产品数 量)记录信号A(如产品通过时传感器产生的光电信号)经整形后的脉冲个数。由于门开 放的时间比较长,因而对控制门的开、关速度要求不高,可用手动开关来控制门控双稳状 态的转换,其原理框图如下图所示。
4 .计时 如果计数器对内部的标准时钟信号--秒信号(或者微秒信号、毫秒信号)进行计数, 主门用手控或遥控,则显示的累计数即为总共所经历的时间。此时,计数器的功用类同于 电子秒表,它计时精确,常用于工业生产的时间控制。
1. 原理简介
液体闪烁计数器主要测定发生β核衰变的放射性核素,尤其对低能β更为有效。其基本原理是依据射线与物质相互作用产生荧光效应。首先是闪烁溶剂分子吸收射线能量成为激发态,再回到基态时将能量传递给闪烁体分子,闪烁体分子由激发态回到基态时,发出荧光光子。荧光光子被光电倍增管(PM)接收转换为光电子,再经倍增,在PM阳极上收集到好多光电子,以脉冲信号形式输送出去。将信号符合、放大、分析、显示,表示出样品液中放射性强弱与大小。
2. 主要功能
液体闪烁计数器虽以测定低能β放射性核素为主,但近几年来,随着核技术应用领域的不断拓展,还开发出许多其它领域的测试功能。该仪器一次可测300个样,自动换样、显示、打印,有三个计数道,对3H计数效率大于60%,14C计数效率大于95%。
2.1 常用放射性核素测定
液闪计数器可用于3H、14C、32P、33P、35S、45Ca、55Fe、36Cl、86Rb、65Zn、90Sr、203Hg等含有放射性核素的动植物、微生物和非生物样品测定。
2.2 H number法猝灭校正
在测定样品放射性的同时,测出H#数值,可以直观的判断出该样品的猝灭程度。
2.3 两相检测
用于检测含水放射性样品与闪烁液的分相问题,以避免由此而引起的计数效率下降。
2.4 自动猝灭补偿(AQC)
通过较佳的窗口等条件设置,以期使猝灭样品达到较高的计数效率。
2.5 随机符合监测(RCM)
可用于监测制样过程中化学发光引起的单光子事件的假计数,可以从测定结果中扣除。
2.6 能谱寻找与分析
此功能对未知核素的β能谱定位与分布做出可靠准确的测量,为道宽设置提供依据。
2.7 单光子监测(SPM)
可用于生物发光与生物中单光子事件的测定。
2.8 半衰期校正
对于短半衰期核素可校正出放射性强度与时间的关系。给出现存放射性强度的量。
2.9 双标与三标记测定
通过设置不同道宽等条件,测定同一个样品中的双标记或三标记放射性,区分出各个标记的放射性强度。
3. 应用
液体闪烁计数器主要用于探测一些低能β核素示踪原子的放射性样品,目前已广泛的应用于工业、农业、生物医学、分子生物学、环境科学、考古与地质构造等领域科研工作中的核素示踪与核辐射测量。主要包括以下几个方面:
3.1 细胞与分子生物学
主要利用3H、14C、32P等放射性核素进行体内或体外标记,研究细胞生物体内核酸、蛋白质等生物大分子的合成与降解代谢及其转化途径。尤其在核酸分子标记及分子杂交、探针制备等方面应用更为广泛。
3.2 生物医学
利用放射免疫分析技术测定动物或人体内激素等微量活性物质,研究动物和人体体内内分泌和其它生理代谢行为。
3.3 动植物营养
通过对大量或微量元素标记测定,研究动物、植物对营养元素、矿质元素的吸收利用率、生理代谢及其缺素症,为研究防治对策提供依据。
3.4 环境科学
利用标记示踪原子,研究有毒有害物质在环境体系的行为、去向和污染程度,包括用于重金属和农药等污染研究,以及在环境中水体、大气、土壤、居室内放射性天然背景值的监测。
3.5 生物体中发光测定
利用单光子监测了测定生物体内发光与单光子事件和环境变化关系的研究。
下一篇:冷热冲击试验箱技术参数