多入力パルス波高分析システムの開発
環境計測
小栗 康平
20020214 京都府立大学 環境情報学科 環境計測 卒論発表会
多入力パルス波高分析システムの開発
目的
多入力パルス波高分析システムの開発
重点
・ Windows上(Visual C++)で測定の制御
・ リアルタイムで複数の
パルス波高値をモニタリング
・ 高速分析
デッドタイムとは、
時間的なランダムパルスを入れたときに測定されない時間
20020214 京都府立大学 環境情報学科 環境計測 卒論発表会
パルス波高分析システム
コンピューター
アナログ信号 デジタル信号
検出器
ADC
I/Oボード
メモリー
終了信号
デッドタイム =
ADCの変換時間 + データ読み込み時間 + グラフ表示時間
(グラフ表示時間 > ADCの変換時間、データ読み込み時間)
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多入力パルス波高分析システム
取り込みコンピューター
検出器
ADC
I/Oボード
検出器
表示コンピューター
ADC
共有メモリー
ボード
制御
共有メモリー
ボード
メモリー
デッドタイム = ADCの変換時間 + データ読み込み時間
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システム全体
取り込みコンピューター
CPU
メモリー
I/Oボード
共有メモリーボード
Pentium 200MHz
64 M Byte
PCI – 2702C
PCI - 4914
表示コンピューター
CPU
Celeron 466 M Hz
メモリー
64 M Byte
共有メモリーボード
PCI - 4913
(ボードは全てInterface社)
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プログラム構成
表示コンピューター
SDI
・ アプリケーションクラス
(初期化、実行、終了を管
ドキュメントを1つ開くアプリケーション
理)
・ フレームウィンドウクラス
メソッド
・Create
・Destroy
プログラム起動時、終了時
に起動しボードを管理
取り込みコンピューター
・Timer
(フレームを管理)
メソッド
定期的に呼び出され
グラフを描画
ドキュメントを同時に複数開くアプリケーション ・Create
・Destroy
・ ドキュメントクラス
MDI
(データ管理)
ダイアログベース
・ View クラス
プログラム起動時、終了時
・Start ・Stop ・End
に起動しボードを管理
開始、停止、終了を行い
取り込みコンピューターを制御
・Draw
(ウィンドウ内の入力、表示の管理)
各種コントロールを配置した対話型アプリケーション最初に呼び出され
・Draw
表示コンピューター
画面の再描画を行う
からの制御を管理
etc
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表示コンピューターによるグラフ
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模擬信号による性能実験結果
40
デッドタイムの割合(%)
35
デッドタイム中にくる平均パルス数
μ
デッドタイム
N
μ
30
t
= Nt
入力
平均値がμのポアソン分布は、
生じる事象の数 n とした時、
25
20
P(n) =
15
μn
e -μ
n!
デッドタイムは、1 - P(0)となるはずなので
デッドタイムの統計的数値は平均値より、
10
5
1 - e –Nt
0
0
500
1000
模擬信号の周波数(Hz)
実測値
ADCの変換時間から計算された理論値
N t が十分小さいと、単純に N t に比例
1000 t = 0.35 より
t = 350 μsec
ADCの変換時間80 μsecをひくと、
Windowsのデータ読み込み時間は、
約270μsecと考えられる
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まとめ
結果
Windows上で測定の制御可能
リアルタイムで2つのパルス波高値を
モニタリング可能
300 Hzのパルス波高に対応できる
高速分析可能
考察
Windowsの提供している関数を使用した場合、
割り込み処理に時間がかかる
課題
取り込みコンピューターのOSを割り込み処理
時間の短いOSに変更する
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