等離子體又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，它廣泛存在于宇宙中，常被視為是除去固、液、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。
中國環(huán)流器二號(hào)裝置是一種磁約束受控核聚變裝置。氫的同位素氘或氚在被加熱產(chǎn)生電離，形成電子和原子核的混合體，就是等離子體。然后繼續(xù)加熱，提高原子核的碰撞幾率，碰撞越多，釋放能量越大。
等離子體診斷就是精確控制等離子體的位置，形狀和電流。等離子體被加熱產(chǎn)生，并高速在環(huán)形裝置內(nèi)運(yùn)動(dòng)，等離子體的溫度非常高，幾千萬度到上億度。為了測試等離子體的位置，形狀和電流，在裝置上布置了多個(gè)磁探針，等離子體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磁感應(yīng)電動(dòng)勢，最終放大調(diào)理可以得到電壓。通過磁流體平衡方程，得到極向場線圈電流隨等離子體電流的變化規(guī)律。通過測得電壓反演算出等離子體形狀、位置、電流。通過程序和反饋控制實(shí)現(xiàn)等離子體位置、電流的精確控制。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
采集功能-高速同步采集PXIe-6356
PXIe-6356是8通道同步差分16位1.25MS/s采集模塊。用26個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)2個(gè)機(jī)箱共200個(gè)電壓通道的同步采集。采集的數(shù)據(jù)通過PXIe的1GB/s高速帶寬，直接放大內(nèi)存然通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務(wù)器；同時(shí)可存到PXIe-1833的控制器上。PXIe-6356是16位分辨率，精度可達(dá)0.05%。
同步的實(shí)現(xiàn)
單個(gè)PXIe-1075機(jī)箱的同步利用PXIe的背板的100MHz參考時(shí)鐘和本地同步觸發(fā)總線，利用機(jī)箱中的一個(gè)PXI采集模塊作為主模塊，由它產(chǎn)生采樣時(shí)鐘和采集開始觸發(fā)信號(hào)，機(jī)箱中的所有其它模塊通過機(jī)箱本地觸發(fā)總線共享時(shí)鐘和同步觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)PXIe-1075機(jī)箱中的所有模塊的同步。另外，由于PXIe-6356模塊的所有通道都是同步并行的，故直接實(shí)現(xiàn)了單個(gè)機(jī)箱中所有通道的同步采集。同步精度ns級(jí)。
多個(gè)機(jī)箱的觸發(fā)同步通過外同步觸發(fā)信號(hào)實(shí)現(xiàn)。PXIe-1075機(jī)箱背板提供本地觸發(fā)總線、星型觸發(fā)總線、100MHz差分時(shí)鐘，作為時(shí)鐘產(chǎn)生，和時(shí)鐘、觸發(fā)線的路由，以及參考時(shí)鐘的鎖相。提供高精度的單個(gè)機(jī)箱多模塊之間的ns級(jí)的同步。外同步觸發(fā)信號(hào)由外置的觸發(fā)源設(shè)備提供，同時(shí)觸發(fā)2個(gè)PXIe機(jī)箱進(jìn)行同時(shí)采集。觸發(fā)精度主要取決于外同步觸發(fā)信號(hào)的時(shí)鐘精度。
工作溫度：0℃~50℃。
相對(duì)濕度：10%~90%，無凝結(jié)。
粉塵：輕度污染。
工作時(shí)振動(dòng)指標(biāo)：5 - 500 Hz, 0.3 grms。
非工作時(shí)振動(dòng)指標(biāo)：5 - 500 Hz, 2.4grms。
沖擊：30 g 峰值，半正弦，11ms脈沖。
在上述環(huán)境中，測控系統(tǒng)至少能正常、穩(wěn)定的連續(xù)工作72小時(shí)以上。
