本文采用法拉第筒原理,传感采集高能电子束流信号,利用电磁线圈驱动电子束流高速扫描,达到电子束各点依次穿过法拉第孔的目的,实现电子束流能量密度分布规律的传感检测。设计了中高压电子束品质传感检测系统,能够对60-150kV、5-100mA的电子束流能量密度分布规律进行检测,该系统由电子束流法拉第筒传感装置、电子束电磁线圈、电子束高精度放大电路和高速数据采集卡等部分组成。电子束从能量吸收装置扫描到法拉第筒为X方向偏转,在法拉第筒上步进的方向为Y方向偏转。在测试德国阿亨大学研制的偏转线圈基础上,获得了X和Y偏转方向电流与磁场的关系,依据电子束扫描路径和Y方向20μm步距,计算得出了12极靴偏转线圈,每个极靴上的绕组为87匝,线径设计为0.27mm。针对电子束流进入法拉第筒,获得的传感信号非常微弱的特点,研制了传感放大电路和微信号差动放大电路,两种电路都具有倍数可控放大的特点,适用于微弱信号的放大。同时设计有源低通滤波电路,采用EWB仿真软件对微信号差动放大电路进行仿真。依据电子束在X方向扫描频率为5KHz,在完成一次X方向扫描过程中,需要在2mm×2mm扫描区域内采集625个点,计算出采集卡所要求的最低采样速率为25MHz。PCI-1714高速数据采集卡能够达到30MHz采样速率,且分辨率为12位,能够实现高速、高精度的数据采集功能。