上述三种测量方式,各自都有自己的特点,适用于不同的条件,测量的分辨率也有很大不同。在具体应用中,可以根据所测等离子体的能量范围和通道个数以及所要求的分辨率,来具体的选择适用哪种模式。

在该测量系统中,需要两个通道同时测量,而且需要大量程测量,所以选择测量范围一,具体的寄存器配置如下:Reg0:0x48;Reg1:0x4B;Reg2:0x01;Reg3:0xXX;Reg4:0x40;Reg5:0xXX;Reg6:0x02;Reg7:0x01;Reg8:0x00;Reg9:0x00;Reg10:0x80。

2.3 数据传输模块

该模块主要包括USB2.0控制器(Cy7c68013-128)、PC机,以及驱动和固件程序等。在整个测量系统中,为了更好的与PC机进行通信,并获得很快的数据传输的速度,最终选用USB接口(Universal SerialBus),它是一种新的接口标准,有很多优点如即插即用、支持热插拔、传输速度快、可通过扩展连接多达127个USB设备等。

本设计选用的是Cypress公司的EZ-USBFX2系列芯片中的CY7C68013,这是一种带USB接口的单片机芯片,虽然采用低价的8051单片机,但仍然能获得很高的速度。它包括一个8051处理器、一个串行接口引擎(SIE)、一个USB收发器、一个8.5 kB片上RAM、一个4 kB FIFO存储器及一个通用可编程接口(GPIF)。

通过系统软件的设计就能实现数据的传输,包括固件、应用程序和驱动程序的设计。

3 实验结果

通过实验证明,该测量系统能测量出时间间隔范围为3.5 ns~7.2μs,分辨率能达到500 ps。测量误差在2%左右,其中时间间隔越短,误差越大。部分实验结果如表1所示。

4 主要问题