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VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Sistema de controle e monitoramento Sistema de controle e monitoramento da fonte de alta-tensão:da fonte de alta-tensão:
Resultados preliminaresResultados preliminares
Paulo Farias, Germano Guedes
Laboratório de Instrumentação e Energia Solar
Universidade Estadual de Feira de Santana
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Roteiro
Especificações do sistema Proposta de arquitetura Descrição do setup de teste Interface de comunicação (CAN Bus) Resultados Conclusões
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Especificações do sistema
Circuito para monitoramento e controle da alta-tensão aplicadas às PMTs
Baseado em microcontroladores PIC
Maximização da quantidade de PMTs por microcontrolador
Comunicação por protocolo CAN PIC 18F2680
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Proposta do Sistema
Logic output
Analog output
HV
PPPW
M /
DA
C ADCs
Módulo HV HV
Vc
on
tro
l
Vm
on
Imo
n
A
TFA
G
PICPIC
CANCANAngraNote 002-2007
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Proposta de arquitetura para o sistema
PP
CAN
AD
C (8 c
ana
is)
Módulo HV 1HV 1
Módulo HV 2HV 2
Módulo HV 8HV 8 ...
...
Imon1
Imon2
Imon8
. .
.
GG
G..
.
Vmon1
Vmon2
Vmon8
. .
.
SPISPI
CAN BUSto DAQ
AD
C S
PI
8 CA
NA
IS
GG
G..
.
DAC SPI (8 canais)
CAN DRIVER
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Montagem inicial para teste do módulo HV
HV
Módulo HV HVV
co
ntr
ol
Vm
on
Imo
n1234512345
12345HV Probe
Minipa HV-40A (1G)
12345
Todos os Multimetros Digitais Minipa ET-2231
Function Generator 5MHz
+12VccMódulo HV: SDS
CCP12202101CVC
- Control Input: 2.5V/2kV
- Voltage Monitoring: 5V/2kV
- Current Monitoring: 5V/100uA
Câmara escura
12.0 V
Fonte Regulada
0.22 V
Tensão Variável
LED
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Desenvolvimento do sistema de teste
Firmware: MPLAB + C18 Código portável
Geração do sinal de controle: PWM + LPF
Comunicação USB (PIC18F4550)
Sistema gerenciador: Python + ROOT
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Sistema de Controle da HV com PIC - Setup
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Interface de comunicação (CAN Bus)
Artifício para executar os testes de comunicação (Breno Ramos)
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Controle da HV com PIC – HV x Vcontrol
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,50
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
HV x Vin
Linear Regr. for Y = A + B * X:
Parameter Value Error------------------------------------------------A -0,04664 0,52052B 804,80174 0,51189------------------------------------------------
HV
Pro
be (
Rin=
1G)
[V]
Vcontrol [V]
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Controle da HV com PIC – HV x Vmon
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,50
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Linear Regr. Y = A + B * X:
Parameter Value Error-----------------------------------------A 3,49554 8,62777B 700,57343 7,41405-----------------------------------------
HV
Pro
be (
Rin
=1G
) [V
]
V monitor [V]
HV x Vmon
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,50,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Vmon x Vin
Linear Reg Y = A + B * X:
Parameter Value Error------------------------------------------A -0,00361 0,01198B 1,14703 0,01178------------------------------------------
Vm
onito
r [V
]
Vcontrol [V]
Controle da HV com PIC - VmonxVcontrol
VI Workshop de Física e Astrofísica de Neutrinos – UFABC 26/06/09
Conclusões
Necessidade de estrutura material (Instrumentação Nuclear) Captação de recursos (FAPESB, CNPq, RENAFAE) Equipar o Laboratório de Instrumentação e Energia Solar Material de consumo
Recursos humanos Estudantes de graduação em Engenharia de Computação e
Física