张健鹏 匡红波 薛泓元 谢晶晶

摘 要：根据堆芯仪表系统信号采集的特殊需求，提出了系统设计方案。针对采集系统最为关键的放大电路设计问题，通过比较不同电路的优缺点，选取了T型电阻网络来实现微电流的放大。此外，对信号采集系统上位机软件的功能进行了简要介绍。

关键词：堆芯仪表;信号采集;运算放大器;微电流信号

0 引言

堆芯仪表系统通过自给能探测器监测堆芯数据，自给能探测器（SPD）在反应堆堆芯呈轴向和径向分布，连续测量每个探测器周围直接正比于反应堆功率密度的中子注量率信号，测得的中子注量率信号经过处理，生成连续的三维反应堆堆芯功率分布图。

如图1所示，自给能探测器由发射体、绝缘体、信号芯线和收集极/外壳、端部密封塞组成[1]。自给能探测器的发射体一般由钒、铑等材料制成，位于探测器中心，其中子活化截面较高。发射体受到一定中子能谱的中子激发后释放电子，电子经过绝缘体到达收集极/外壳，形成与中子通量成正比的电流。因此，通过采集自给能探测器的电流信息，可以建立反应堆堆芯的功率分布图。本文将根据堆芯仪表的特殊需求，开展微电流信号采集系统的方案设计。

1 信号采集系统需求

为减少贯穿件数量，CAP1400机组在安全壳内布置2个信号采集机柜，连续采集反应堆内布置的336个自给能中子探测器产生的微电流信号，转换成数字格式后以通信方式送往安全壳外的应用服务器，生成堆芯功率分布图。……