一種基于單片機的便攜式電磁場檢測儀設(shè)計【開題報告】

1、畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）開文）開題報題報告題目：一種基于單片機的便攜式電磁場檢測儀設(shè)計專業(yè)：電子信息工程1選題選題的背景、意的背景、意義電磁場是大自然中普遍存在的現(xiàn)象，是一種可控的物理場，具有其獨特的性能。近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對物質(zhì)生活的要求越來越高，電視機，電冰箱，空調(diào)，電腦等各種高科技電器產(chǎn)品都已普及千家萬戶。然而，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，各種電子產(chǎn)品或電子設(shè)備在人們的使用過程中都會產(chǎn)生一種對人體具有潛在危害的物質(zhì)電磁波，這些電磁

2、波對人體產(chǎn)生輻射作用。常見的例如，為什么人坐在電腦前工作久了皮膚會變差？嚴重的特別是高頻電磁波和強度較大的電磁場作用于人體后，導(dǎo)致人的精力和體力集聚衰退容易得白內(nèi)障、心血管等疾病，甚至導(dǎo)致人類免疫機能的下降從而引起癌癥等病變。這些困擾人們生活的其中之一就是電磁場輻射[13]。可見，電磁場的測量極為重要，目前電磁場的測量已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電子、通訊和國防等科學(xué)研究，但是高精度、便攜式的電磁場測量儀多用于科學(xué)研究，且價格昂貴，因此開發(fā)一種價

3、格低廉，便攜易用的電磁場測量儀具有較強的應(yīng)用價值及重大意義。2相關(guān)研究的最新成果及相關(guān)研究的最新成果及動態(tài)動態(tài)目前測量電磁場常用的方法可分為如下幾種：（1）電磁感應(yīng)法電磁感應(yīng)法是由法拉第電磁感應(yīng)定律得到的通過線圈感應(yīng)電動勢來確定磁通量的變化從而得到電磁場強度。這種方法的測量元件采用了單匝線圈通過良好的接地和屏蔽措施等提高測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。首先進行電流值的計算，然后將磁場測得的結(jié)果與通過該電流計所得的理論值做比較若誤差很小即可

4、驗證方案的可行性。這種方案最主要的是屏蔽問題，只要有很好的屏蔽措施電磁感應(yīng)法就可以作為測量磁場強度的一種有效方法。（2）霍爾效應(yīng)法霍爾效應(yīng)法是采用霍爾傳感器來進行測量的一種方法。霍爾傳感器由電源提供激勵電流，這種方法所采用的電路圖中有可變電阻，用來調(diào)節(jié)激勵電流的大圍約在10Hz以內(nèi)，只適用于測量緩慢變化的恒定磁場，一般專業(yè)用于地磁勘探測量?；魻栃?yīng)法是一種比較理想的測量方法，其使用的霍爾器件靈敏度高、體積小、適應(yīng)頻率和溫度范圍寬而且這種

5、方法既可測量恒定磁場又可測量交變磁場，簡單、方便又可靠[48]。當然電磁場的測量需要相應(yīng)的測量儀器，目前電磁場測量儀根據(jù)測量目的可分為寬帶輻射測量儀和選頻式窄帶輻射測量儀。無論是寬帶輻射測量儀還是選頻式窄帶輻射測量儀一般都是由天線和主機兩部分構(gòu)成。（1）寬帶輻射測量儀寬帶輻射測量儀通常使用寬度探頭，寬度探頭又可分為電場探頭和磁場探頭兩種。電場探頭由3個正交的探頭、接收端接肖特基檢波二極管、RC濾波器組成。檢波后的直流電經(jīng)過高阻傳輸線或光

6、纜送入數(shù)據(jù)處理和顯示電路。一般來說，這類儀器探頭響應(yīng)較快、動態(tài)范圍較大為避免諧振，天線偶極子的長度應(yīng)遠遠小于被測頻率的半波長。磁場探頭由3個相互正交的天線和二極管、RC濾波元件、高阻線組成用來確保其全向性和頻率響應(yīng)。（2）選頻式窄帶輻射測量儀這類儀器適用于環(huán)境中電平較低的電場強度、電磁兼容、電磁干擾的測量。選頻指的是只選擇某一些頻率來進行測量只讓頻率很小的信號進來，濾除其它頻率較大的信號。選頻式測量儀的靈敏度比非選頻式測量儀的靈敏度高很

7、多。在某一具體的電磁場環(huán)境中對設(shè)備電磁輻射的評價取決于該設(shè)備本身所具有的特性、環(huán)境電磁特性及頻域特性和時域特性[913]。目前也有不少公司生產(chǎn)出了一些便攜式電磁場檢測儀，如圖21所示，方便電磁場的測量。例如，由北京恒奧儀器儀表有限公司生產(chǎn)的一款ZDKAV3942便攜式電磁場檢測儀。這個檢測儀采用嵌入式ARM硬件控制平臺，基于DSPFPGA數(shù)字中頻率處理技術(shù)，實現(xiàn)了測量、數(shù)據(jù)校準及補償?shù)囊惑w化，還采用了微波小型化多功能綜合集成技術(shù)，解決了