การออกแบบและสร้างระบบแสดงผลตามเวลาจริงพร้อมกับควบคุมชุดกำเนิดสนามไฟฟ้ากระแสความต่างศักย์สูง

งานวิจัยนี้ได้พัฒนาระบบกำเนิดสนามไฟฟ้าความต่างศักย์สูงกระแสไฟฟ้าต่ำสำหรับจับสารตัวอย่างในการตรวจสอบคุณสมบัติทางกายภาพด้วยเทคนิคการดูดกลืนรังสีเอ็กซ์ในย่านพลังงานของแสงซินโครตรอน โดยงานวิจัยมี 2 ส่วนในการพัฒนาคือส่วนการพัฒนาการออกแบบชุดอุปกรณ์ให้เหมาะสมกับการใช้งานและส่วนการพัฒนาระบบกำเนิดสนามไฟฟ้าความต่างศักย์สูงกระแสต่ำซึ่งส่วนนี้ได้ถูกพัฒนาระบบควบคุมและระบบแสดงผลผ่านคอมพิวเตอร์ โดยสามารถกำเนิดสนามไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์อยู่ในช่วง 1.0 - 3.2 kV ซึ่งระบบประกอบด้วยบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Mega 2560 ระบบแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณอนาลอก วงจรกำเนิดความต่างศักย์สูงและโปรแกรมควบคุมโดยพัฒนาให้สามารถควบคุมบนคอมพิวเตอร์ด้วยซอฟต์แวร์ LabVIEW รุ่น Home Edition 2014 สำหรับการสร้างฟังก์ชันในการควบคุมศักย์ไฟฟ้าสูงและสำหรับแสดงผลความต่างศักย์ไฟฟ้าสูง ในส่วนของไมโครคอนโทรลเลอร์ถูกใช้สำหรับการรับ – ส่งข้อมูลดิจิตอลระหว่างระบบควบคุมจากซอฟแวร์บนคอมพิวเตอร์กับวงจรสำหรับแปลงค่าสัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณอนาลอก โดยสัญญาณที่ผ่านการแปลงจะส่งไปควบคุมการกำเนิดศักย์ไฟฟ้าสูงจากวงจรกำเนิด โดยอ่านค่าศักย์ไฟฟ้าสูงด้วย High voltage probe ผ่าน ADC ของบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งจัดการข้อมูลด้วยฟังก์ชัน Moving average และควบคุมการกำเนิดสนามไฟฟ้าแบบย้อนกลับด้วยฟังก์ชัน PID Control โดยสามารถกำเนิดสนามไฟฟ้าที่มีค่าความละเอียดในการกำเนิดอยู่ที่ 2.5 V/bit และมีค่าความผิดพลาดของความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริงเทียบกับการควบคุมต่ำกว่า 5% โดยทำงานแบบ real-time