一种工频弱磁检测仪的制作方法
【专利摘要】一种工频弱磁检测仪，包括一台主机、一条弱磁传感输入电缆和一条电源电缆，主机外壳的一个侧面设有弱磁传感输入插座并与弱磁传感输入电缆相连；另一个侧面设有电源插座并与电源电缆相连；主机外壳上盖设有液晶显示器；主机外壳内部装有一块电路板，该电路板的电路由弱磁信号输入和AD转换电路、微处理器控制接口电路、液晶显示电路以及DC-DC隔离电源电路所组成。本发明具有供电电源隔离、低纹波噪音，可检测方向未知的工频磁场，检测精度能达到一毫高以下，从而为环境工频磁场提供有效的监测手段。
【专利说明】—种工频弱磁检测仪
所属【技术领域】
[0001]本发明涉及磁场检测领域，具体涉及工频弱磁检测仪。
【背景技术】
[0002]随着现代电子技术的发展，电磁污染对人体身心健康的影响也越来越严重，针对环境电磁污染的研究与防治也越来越受到人们的关注，其中输变线路产生的工频电磁场对生物体的影响是人们最为关心的问题之一，但由于工频弱磁的有效信号非常微弱，对来自现有技术中的电源以及线路噪音非常敏感，从而引起非常大的测量误差，目前对针对环境工频磁场的测量手段还很欠缺。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种工频弱磁检测仪，该工频弱磁检测仪具有供电电源隔离、低纹波噪音，可检测方向未知的工频磁场，检测精度能达到一毫高以下，从而为环境工频磁场提供有效的监测手段。
[0004]为了达到上述目的，本发明的技术方案如下:
所述的一种工频弱磁检测仪包括一台主机、一条弱磁传感输入电缆和一条电源电缆。主机有一个长方形外壳，主机外壳的一个侧面设有弱磁传感输入插座，弱磁传感输入插座与弱磁传感输入电缆相连；主机外壳的另一个侧面设有电源插座，电源插座与电源电缆相连；主机外壳上盖设有液晶显示器槽孔，液晶显示器用于显示弱磁强度值；主机外壳内部装有一块电路板，该电路板的电路由弱磁信号输入和AD转换电路、微处理器控制接口电路、液晶显示电路以及DC-DC隔离电源电路所组成；电路板上的连接器Jl与主机外壳的弱磁传感输入插座相连；电路板上的液晶显示屏模块U6嵌入到主机外壳的液晶显示器槽孔中；电路板上的电源VCC以及地线GND与主机外壳的电源插座相连。
[0005]所述的电路板上弱磁信号输入和AD转换电路由连接器J1、可调电阻R4、电位器R3、电阻R1、电阻R2以及AD转换芯片U2组成；连接器Jl的管脚I与AD转换芯片U2的管脚9相连；连接器Jl的管脚2与AD转换芯片U2的管脚13相连；AD转换芯片U2的管脚10经可调电阻R4与AD转换芯片U2的管脚8相连；AD转换芯片U2的管脚12经可调电阻R2与地线GNDA相连；AD转换芯片U2的管脚12经可调电阻Rl与电位器R3的管脚3相连；AD转换芯片U2的管脚11与电位器R3的管脚2相连；AD转换芯片U2的管脚7与电位器R3的管脚I相连；电位器R3跨接在隔离电源模块Ul的管脚3与管脚5之间。
[0006]所述的微处理器控制接口电路由单片机芯片U4、锁存器芯片U3以及门电路芯片U5组成；锁存器芯片U3的管脚2与AD转换芯片U2的管脚4相连；锁存器芯片U3的管脚5与AD转换芯片U2的管脚5相连；锁存器芯片U3的管脚6与AD转换芯片U2的管脚3相连；锁存器芯片U3的管脚3与AD转换芯片U2的管脚16相连；锁存器芯片U3的管脚4与AD转换芯片U2的管脚17相连；锁存器芯片U3的管脚7与AD转换芯片U2的管脚18相连；锁存器芯片U3的管脚8与AD转换芯片U2的管脚19相连；锁存器芯片U3的管脚13与AD转换芯片U2的管脚20相连；锁存器芯片U3的管脚14与AD转换芯片U2的管脚21相连；锁存器芯片U3的管脚17与AD转换芯片U2的管脚22相连；锁存器芯片U3的管脚18与AD转换芯片U2的管脚23相连；单片机芯片U4的管脚39与AD转换芯片U2的管脚16相连；单片机芯片U4的管脚38与AD转换芯片U2的管脚17相连；单片机芯片U4的管脚37与AD转换芯片U2的管脚18相连；单片机芯片U4的管脚36与AD转换芯片U2的管脚19相连；单片机芯片U4的管脚35与AD转换芯片U2的管脚20相连；单片机芯片U4的管脚34与AD转换芯片U2的管脚21相连；单片机芯片U4的管脚33与AD转换芯片U2的管脚22相连；单片机芯片U4的管脚32与AD转换芯片U2的管脚23相连；单片机芯片U4的管脚12与AD转换芯片U2的管脚27相连；单片机芯片U4的管脚30与锁存器芯片U3的管脚11相连；单片机芯片U4的管脚16与门电路芯片U5的管脚2相连；单片机芯片U4的管脚17与门电路芯片U5的管脚I相连；门电路芯片U5的管脚3与AD转换芯片U2的管脚6相连；锁存器芯片U3的管脚I与地线GND相连。
[0007]所述的电路板上液晶显示电路由液晶显示屏模块U6以及电位器R5组成；液晶显示屏模块U6的管脚6与单片机芯片U4的管脚15相连；液晶显示屏模块U6的管脚4与单片机芯片U4的管脚14相连；液晶显示屏模块U6的管脚14与单片机芯片U4的管脚8相连；液晶显示屏模块U6的管脚13与单片机芯片U4的管脚7相连；液晶显示屏模块U6的管脚12与单片机芯片U4的管脚6相连；液晶显不屏模块U6的管脚11与单片机芯片U4的管脚5相连；液晶显示屏模块U6的管脚10与单片机芯片U4的管脚4相连；液晶显示屏模块U6的管脚9与单片机芯片U4的管脚3相连；液晶显不屏模块U6的管脚8与单片机芯片U4的管脚2相连；液晶显示屏模块U6的管脚7与单片机芯片U4的管脚I相连；液晶显示屏模块U6的管脚16、管脚5以及管脚I与地线GNDA相连；液晶显示屏模块U6的管脚2与AD转换芯片U2的管脚2相连；电源VCC经电位器R5与地线GND相连；电位器R5的管脚3与液晶显示屏模块U6的管脚3相连。
[0008]所述的电路板上DC-DC隔离电源电路由隔离电源模块U1、电容Cl、电容C2以及电容C3组成；隔离电源模块Ul的管脚2与地线GND相连；隔离电源模块Ul的管脚I与电源VCC相连；电容Cl跨接在隔离电源模块Ul的管脚I与管脚2之间；隔离电源模块Ul的管脚4与地线GNDA相连；电容C2跨接在隔离电源模块Ul的管脚4与管脚5之间；电容C3跨接在隔离电源模块Ul的管脚3与管脚4之间。
[0009]所述的单片机芯片U4的型号为STC89C52RC，AD转换芯片的型号为AD574。
[0010]本发明外接的弱磁感应探头将待测磁场转换为电压信号，并将该信号输送到AD574进行模数转换，转换后的数据进入单片机进行处理与标定，并通过液晶显示屏显示出来；隔离电源模块Ul为隔离型正负双电源，有效地抑制了电磁干扰和消除接地环路，使弱磁信号不受电源噪音影响，同时，双电源供电可以同时测量正负磁场，使本发明不受磁场方向的限制；AD转换芯片AD574为12位AD转换器，分辨率达四千分之一，即0.25毫高，测量精度高，为环境工频磁场提供了有效的监测手段。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的主机结构示意图。
[0012]图2为本发明的原理框图。
[0013]图3为本发明的电路原理图。
[0014]附图1中的部件标号为:1为主机，2为电源插座，3为电源电缆，4为弱磁传感输入插座，5为弱磁传感输入电缆，6为液晶显示器槽孔。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例
[0016]见图1、图2、图3, —种工频弱磁检测仪,包括一台主机1、一条弱磁传感输入电缆5和一条电源电缆3。主机I有一个长方形外壳,主机I外壳的一个侧面设有弱磁传感输入插座4,弱磁传感输入插座4与弱磁传感输入电缆5相连；主机I外壳的另一个侧面设有电源插座2，电源插座2与电源电缆3相连；主机I外壳上盖设有液晶显示器槽孔6，液晶显示器用于显不弱磁强度值；主机I外壳内部装有一块电路板，该电路板的电路由弱磁信号输入和AD转换电路、微处理器控制接口电路、液晶显示电路以及DC-DC隔离电源电路所组成；电路板上的连接器Jl与主机I外壳的弱磁传感输入插座4相连；电路板上的液晶显不屏模块U6嵌入到主机I外壳的液晶显示器槽孔6中；电路板上的电源VCC以及地线GND与主机I外壳的电源插座2相连。
[0017]所述的电路板上弱磁信号输入和AD转换电路由连接器J1、可调电阻R4、电位器R3、电阻R1、电阻R2以及AD转换芯片U2组成；连接器Jl的管脚I与AD转换芯片U2的管脚9相连；连接器Jl的管脚2与AD转换芯片U2的管脚13相连；AD转换芯片U2的管脚10经可调电阻R4与AD转换芯片U2的管脚8相连；AD转换芯片U2的管脚12经可调电阻R2与地线GNDA相连；AD转换芯片U2的管脚12经可调电阻Rl与电位器R3的管脚3相连；AD转换芯片U2的管脚11与电位器R3的管脚2相连；AD转换芯片U2的管脚7与电位器R3的管脚I相连；电位器R3跨接在隔离电源模块Ul的管脚3与管脚5之间。
[0018]所述的微处理器控制接口电路由单片机芯片U4、锁存器芯片U3以及门电路芯片U5组成；锁存器芯片U3的管脚2与AD转换芯片U2的管脚4相连；锁存器芯片U3的管脚5与AD转换芯片U2的管脚5相连；锁存器芯片U3的管脚6与AD转换芯片U2的管脚3相连；锁存器芯片U3的管脚3与AD转换芯片U2的管脚16相连；锁存器芯片U3的管脚4与AD转换芯片U2的管脚17相连；锁存器芯片U3的管脚7与AD转换芯片U2的管脚18相连；锁存器芯片U3的管脚8与AD转换芯片U2的管脚19相连；锁存器芯片U3的管脚13与AD转换芯片U2的管脚20相连；锁存器芯片U3的管脚14与AD转换芯片U2的管脚21相连；锁存器芯片U3的管脚17与AD转换芯片U2的管脚22相连；锁存器芯片U3的管脚18与AD转换芯片U2的管脚23相连；单片机芯片U4的管脚39与AD转换芯片U2的管脚16相连；单片机芯片U4的管脚38与AD转换芯片U2的管脚17相连；单片机芯片U4的管脚37与AD转换芯片U2的管脚18相连；单片机芯片U4的管脚36与AD转换芯片U2的管脚19相连；单片机芯片U4的管脚35与AD转换芯片U2的管脚20相连；单片机芯片U4的管脚34与AD转换芯片U2的管脚21相连；单片机芯片U4的管脚33与AD转换芯片U2的管脚22相连；单片机芯片U4的管脚32与AD转换芯片U2的管脚23相连；单片机芯片U4的管脚12与AD转换芯片U2的管脚27相连；单片机芯片U4的管脚30与锁存器芯片U3的管脚11相连；单片机芯片U4的管脚16与门电路芯片U5的管脚2相连；单片机芯片U4的管脚17与门电路芯片U5的管脚I相连；门电路芯片U5的管脚3与AD转换芯片U2的管脚6相连；锁存器芯片U3的管脚I与地线GND相连。
[0019]所述的电路板上液晶显示电路由液晶显示屏模块U6以及电位器R5组成；液晶显示屏模块U6的管脚6与单片机芯片U4的管脚15相连；液晶显示屏模块U6的管脚4与单片机芯片U4的管脚14相连；液晶显示屏模块U6的管脚14与单片机芯片U4的管脚8相连；液晶显示屏模块U6的管脚13与单片机芯片U4的管脚7相连；液晶显示屏模块U6的管脚12与单片机芯片U4的管脚6相连；液晶显不屏模块U6的管脚11与单片机芯片U4的管脚5相连；液晶显示屏模块U6的管脚10与单片机芯片U4的管脚4相连；液晶显示屏模块U6的管脚9与单片机芯片U4的管脚3相连；液晶显不屏模块U6的管脚8与单片机芯片U4的管脚2相连；液晶显示屏模块U6的管脚7与单片机芯片U4的管脚I相连；液晶显示屏模块U6的管脚16、管脚5以及管脚I与地线GNDA相连；液晶显示屏模块U6的管脚2与AD转换芯片U2的管脚2相连；电源VCC经电位器R5与地线GND相连；电位器R5的管脚3与液晶显示屏模块U6的管脚3相连。
[0020]所述的电路板上DC-DC隔离电源电路由隔离电源模块U1、电容Cl、电容C2以及电容C3组成；隔离电源模块Ul的管脚2与地线GND相连；隔离电源模块Ul的管脚I与电源VCC相连；电容Cl跨接在隔离电源模块Ul的管脚I与管脚2之间；隔离电源模块Ul的管脚4与地线GNDA相连；电容C2跨接在隔离电源模块Ul的管脚4与管脚5之间；电容C3跨接在隔离电源模块Ul的管脚3与管脚4之间。
[0021]所述的单片机芯片U4的型号为STC89C52RC，AD转换芯片的型号为AD574。
【权利要求】
1.一种工频弱磁检测仪，包括一台主机、一条弱磁传感输入电缆和一条电源电缆，其特征是:主机有一个长方形外壳，主机外壳的一个侧面设有弱磁传感输入插座，弱磁传感输入插座与弱磁传感输入电缆相连；主机外壳的另一个侧面设有电源插座，电源插座与电源电缆相连；主机外壳上盖设有液晶显示器槽孔，液晶显示器用于显示弱磁强度值；主机外壳内部装有一块电路板，该电路板的电路由弱磁信号输入和AD转换电路、微处理器控制接口电路、液晶显示电路以及DC-DC隔离电源电路所组成；电路板上的连接器Jl与主机外壳的弱磁传感输入插座相连；电路板上的液晶显示屏模块U6嵌入到主机外壳的液晶显示器槽孔中；电路板上的电源VCC以及地线GND与主机外壳的电源插座相连。
2.根据权利要求1所述的一种工频弱磁检测仪，其特征是:所述的电路板上弱磁信号输入和AD转换电路由连接器J1、可调电阻R4、电位器R3、电阻R1、电阻R2以及AD转换芯片U2组成；连接器Jl的管脚I与AD转换芯片U2的管脚9相连；连接器Jl的管脚2与AD转换芯片U2的管脚13相连；AD转换芯片U2的管脚10经可调电阻R4与AD转换芯片U2的管脚8相连；AD转换芯片U2的管脚12经可调电阻R2与地线GNDA相连；AD转换芯片U2的管脚12经可调电阻Rl与电位器R3的管脚3相连；AD转换芯片U2的管脚11与电位器R3的管脚2相连;AD转换芯片U2的管脚7与电位器R3的管脚I相连；电位器R3跨接在隔离电源模块Ul的管脚3与管脚5之间；所述的微处理器控制接口电路由单片机芯片U4、锁存器芯片U3以及门电路芯片U5组成；锁存器芯片U3的管脚2与AD转换芯片U2的管脚4相连；锁存器芯片U3的管脚5与AD转换芯片U2的管脚5相连；锁存器芯片U3的管脚6与AD转换芯片U2的管脚3相连；锁存器芯片U3的管脚3与AD转换芯片U2的管脚16相连；锁存器芯片U3的管脚4与AD转换芯片U2的管脚17相连；锁存器芯片U3的管脚7与AD转换芯片U2的管脚18相连；锁存器芯片U3的管脚8与AD转换芯片U2的管脚19相连；锁存器芯片U3的管脚13与AD转换芯片U2的管脚20相连；锁存器芯片U3的管脚14与AD转换芯片U2的管脚21相连；锁存器芯片U3的管脚17与AD转换芯片U2的管脚22相连；锁存器芯片U3的管脚18与AD转换芯片U2的管脚23相连；单片机芯片U4的管脚39与AD转换芯片U2的管脚16相连；单片机芯片U4的管脚38与AD转换芯片U2的管脚17相连；单片机芯片U4的管脚37与AD转换芯片U2的管脚18相连；单片机芯片U4的管脚36与AD转换芯片U2的管脚19相连；单片机芯片U4的管脚35与AD转换芯片U2的管脚20相连；单片机芯片U4的管脚34与AD转换芯片U2的管脚21相连；单片机芯片U4的管脚33与AD转换芯片U2的管脚22相连；单片机芯片U4的管脚32与AD转换芯片U2的管脚23相连；单片机芯片U4的管脚12与AD转换芯片U2的管脚27相连；单片机芯片U4的管脚30与锁存器芯片U3的管脚11相连；单片机芯片U4的管脚16与门电路芯片U5的管脚2相连；单片机芯片U4的管脚17与门电路芯片U5的管脚I相连；门电路芯片U5的管脚3与AD转换芯片U2的管脚6相连；锁存器芯片U3的管脚I与地线GND相连；所述的电路板上液晶显示电路由液晶显示屏模块U6以及电位器R5组成；液晶显示屏模块U6的管脚6与单片机芯片U4的管脚15相连；液晶显示屏模块U6的管脚4与单片机芯片U4的管脚14相连；液晶显示屏模块U6的管脚14与单片机芯片U4的管脚8相连；液晶显示屏模块U6的管脚13与单片机芯片U4的管脚7相连；液晶显示屏模块U6的管脚12与单片机芯片U4的管脚6相连；液晶显示屏模块U6的管脚11与单片机芯片U4的管脚5相连；液晶显示屏模块U6的管脚10与单片机芯片U4的管脚4相连；液晶显不屏模块U6的管脚9与单片机芯片U4的管脚3相连；液晶显示屏模块U6的管脚8与单片机芯片U4的管脚2相连；液晶显示屏模块U6的管脚7与单片机芯片U4的管脚I相连；液晶显示屏模块U6的管脚16、管脚5以及管脚I与地线GNDA相连；液晶显示屏模块U6的管脚2与AD转换芯片U2的管脚2相连；电源VCC经电位器R5与地线GND相连；电位器R5的管脚3与液晶显示屏模块U6的管脚3相连；所述的电路板上DC-DC隔离电源电路由隔离电源模块Ul、电容Cl、电容C2以及电容C3组成；隔离电源模块Ul的管脚2与地线GND相连；隔离电源模块Ul的管脚I与电源VCC相连；电容Cl跨接在隔离电源模块Ul的管脚I与管脚2之间；隔离电源模块Ul的管脚4与地线GNDA相连；电容C2跨接在隔离电源模块Ul的管脚4与管脚5之间；电容C3跨接在隔离电源模块Ul的管脚3与管脚4之间；所述的单片机芯片U4的型号为STC89C52RC，AD转换芯片的型号为AD574。
【文档编号】G01R33/06GK104407312SQ201410720013
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】黄松林, 任传富, 王庆顺, 王建明 申请人:沈阳大学