CN102346220A - 便携式电磁辐射检测器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便携式电磁辐射检测器。该电磁辐射检测器由供电电源DC、电磁感应采样线圈L、初级放大电路、二级阻容放大电路、三级阻容放大电路和指示电路组成。为避免或减少无处不在的电磁辐射对人体造成的伤害，为有效的侦测、规避辐射源。为了降低电磁辐射检测器的制作成本，电路只作定性测试，不作电磁辐射的定量分析。是用来判断电器设备电磁辐射的有无、定性测试并提示电磁辐射强度、测试电磁辐射污染范围的一种装置。本发明具有电路结构简单、无需外接电源、测试操作方便等特点，可以为用户规避辐射源提供依据，可作为一种携带式检测电磁辐射的工具。
Description
技术领域
本发明属于电磁波测量技术领域，涉及一种便携式电磁辐射检测器。
背景技术
随着各种有线、无线的电器设备不断普及，人为制造的电磁辐射可以说无处不在，常见来源有：交流电电源变压器、室内布线、日光灯、电视机、微波炉、电磁灶、家用电脑、手机、空调、吹风机等等，这些电器设备给我们带来很多恩惠的同时，它们所产生的电磁辐射也给我们生活和健康也带来了一定的伤害。
电磁辐射危害人体主要通过方式
热效应：人体组织70％以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响着人体内部器官正常工作。
累积效应：热效应作用于人体后，对人体伤害尚未来得及自我修复之前，再次受到电磁波辐射，其伤害程度就会累积，久而久之有就可能危及健康。对于长期接触电磁波辐射的人体，即使辐射功率很小，频率很低，也可能会诱发引起意想不到的种种疾病。
在多种频率电磁波中，高频段和较强电磁场作用人体的后果，是在不知不觉中导致人的精力和体力减退，容易产生白内障、白血病、心血管疾病、大脑机能障碍以及妇科疾病等，甚至会导致人类免疫机能的低下等病变。根据权威统计数字表明：经常在电脑CRT显示器前工作的人群中，上述疾病的发病率明显高于普通人群。
因此，应该说各种电器给我们带来方便同时，电磁辐射对人类造成的伤害也越来越大。及时检测一下电磁辐射强度，看看是否会危及您和家人健康很有必要。
发明内容
发明目的：现在可以说电磁辐射无处不在，为避免或减少电磁辐射对人体造成的伤害，为有效的侦测、规避电磁辐射源，本发明使用常见而廉价的元器件，制作了一种易于推广普及的便携式电磁辐射检测器。为了降低装置的设计难度和制作成本，电路只作定性测试，不作电磁辐射的定量分析。
有益效果：本发明提供一种便携式电磁辐射检测器，是用来判断电器设备电磁辐射的有无、定性测试并提示电磁辐射强度、测试电磁辐射污染范围的一种装置。本发明具有电路结构简单、无需外接电源、测试操作方便等特点，可以为用户规避辐射源提供依据，可作为一种携带式检测电磁辐射的工具。
技术特征：便携式电磁辐射检测器，由供电电源DC、电磁感应采样线圈L、初级放大电路、二级阻容放大电路、三级阻容放大电路和指示电路组成，其特征包括：
初级放大电路：由电磁感应采样线圈L、场效应晶体管BG1、电阻R1、电位器RP1和电阻R2组成，电磁感应采样线圈L的两端分别接场效应管BG1的栅极G和电位器RP1的活动臂，电位器RP1的一端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，电位器RP1的另一端接电路地GND，场效应管BG1的漏极D接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电路正极VCC，场效应管BG1的源极S接电路地GND；
二级阻容放大电路：由耦合电容C1、NPN型晶体管BG2、电阻R3、电阻R4组成，NPN型晶体管BG2的基极与耦合电容C1的一端、电阻R3的一端相连，NPN型晶体管BG2的集电极接电阻R3的另一端和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接电路正极VCC，NPN型晶体管BG2的发射极接电路地GND；
三级阻容放大电路：耦合电容C2、PNP型晶体管BG3、电阻R5、电阻R6、电位器RP2和指示电路组成，PNP型晶体管BG3的基极与耦合电容C2、电位器RP2的活动臂相连，电位器RP2的一端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电路正极VCC，电位器RP2的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电路地GND，PNP型晶体管BG3的发射极接电路正极VCC，PNP型晶体管BG3的集电极接指示电路；
指示电路：由电阻R7和发光二极管D1组成，PNP型晶体管BG3的发射极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极接电路地GND。
其他电路组成及元器件相互之间的连接关系
供电电源DC的正极接按钮开关AN的一端，按钮开关AN的另一端接电路正极VCC，供电电源DC的负极与电路地GND相连。
电路工作原理：便携式电磁辐射检测器所用的电磁敏感元件是一个与场效应晶体管BG1连接的电磁感应采样线圈L。场效应晶体管BG1是通过串接的固定电阻R1、电位器RP1和电磁感应采样线圈L组成电磁辐射感应电路。在电磁感应采样线圈L感应到电磁辐射时，经场效应晶体管BG1的一级放大后，在场效应晶体管BG1的漏极D中电阻R2端脚上的被放大的信号经过耦合电容C1送到NPN型晶体管BG2建立的共发射极电路进行第二级放大。NPN型晶体管BG2集电极上的信号的幅度取决于被测物的辐射强度；若用示波器进行测试时，可在NPN型晶体管BG2集电极得到100mV以上的电压波形。电容C2是隔直流耦合电容，它将经过NPN型晶体管BG2放大后的信号送到PNP型晶体管BG3进行第三级放大，最后驱动发光二极管D1工作。
附图说明
附图1是便携式电磁辐射检测器的电路工作原理图；图中的L为用电磁感应采样线圈，其制作方法见以下实施例，将电磁感应采样线圈的两端通过端子引到金属外壳的外面。
具体实施方式
以下结合说明书附图1、附图说明和实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
元器件选择及制作：元件选择应以元器件性能稳定、温度适应性宽、电路工作可靠为原则。
元器件名称及主要技术参数
| 元件编号 | 元器件名称 | 主要参数 | 数量 | 备注 |
| BG1 | D-MOS场效应管2SK422 | 1只 | ||
| BG2 | NPN 2SC9013 | 塑封、β≥200 | 1只 | |
| BG3 | PNP 2SC9012 | 塑封、β≥200 | 1只 | |
| D1 | 超高亮红色发光二极管 | LED、Φ5 | 1只 | 检测指示 |
| L | 电磁感应采样线圈 | Φ0.8mm漆包线、22匝 | 1只 | Φ50mm |
| AN | 按钮开关 | |||
| RP1 | 电位器(线性) | 2.2MΩ | 1只 | 有刻度 |
| RP2 | 电位器(线性) | 10KΩ | 1只 | 偏置 |
| R1 | 电阻 | 1/8W 1.5MΩ | 1只 | |
| R2 | 电阻 | 1/8W 10KΩ | 1只 | |
| R3 | 电阻 | 1/8W 1MΩ | 1只 | |
| R4 | 电阻 | 1/8W 5.6KΩ | 1只 | |
| R5 | 电阻 | 1/8W 4.7KΩ | 1只 | |
| R6 | 电阻 | 1/8W 100KΩ | 1只 | |
| R7 | 电阻 | 1/8W 820Ω | 1只 | 降压限流 |
| C1 | 涤纶电容 | 0.47μF | 1只 | 耦合 |
| C2 | 涤纶电容 | 1μF | 1只 | 耦合 |
| DC | 供电电源 | 叠层电池、9V | 1块 |
电磁感应采样线圈L：用Φ0.8mm漆包线，在20mm×40mm的方圆形模胎上绕22匝，然后脱模后，用塑料胶带扎绕线圈，最后用树脂胶封固。
为增强电磁辐射检测装置检测的准确性，减少周边电磁辐射对装置电路的干扰，PCB电路板、元件和叠层电池必须装在一个金属外壳里，且电路地线应与金属外壳应妥为连接。
电路的调试
电路与元件安装正确与否检查完毕后，在调试前，将按钮开关AN临时接通。PNP型晶体管BG3的基极接固定电阻R5、电阻R6和电位器RP2建立偏置电压。调节电位器RP2可使PNP型晶体管BG3达到截止，从而使PNP型晶体管BG3集电极电路中的发光二极管D1熄灭。当电磁辐射达到一定强度时，NPN型晶体管BG2输出信号的负半波使PNP型晶体管BG3导通，从而点亮发光二极管D1。电阻R7用于限制通过发光二极管D1的工作电压和电流。
将检测装置远离照明线路或工作电器较远的地方(如：室外开阔的地方)，顺时针方向旋转电位器RP1，PNP型晶体管BG3集电极电压接近9V，以发光二极管D1被点亮为止。正、反两个方向调节电位器RP2，调节应起始于发光二极管D1点亮状态，终止于发光二极管D1熄灭状态。一旦发光二极管D1熄灭，电位器RP2就已调节到位。在调节电位器RP1时，检测装置应靠近(距离几厘米)辐射源，如：嵌壁式电源插座或正在工作的电视机等有辐射设备。
在逆时针方向旋转电位器RP1的情况下，当调到某一特定位置时，检测装置越是接近辐射源，发光二极管D1就越是容易被点亮，先把检测装置逐步接近辐射源，一直移到发光二极管D1开始发光的位置；再把检测装置逐步移开，一直移到发光二极管D1不再持续发光的位置。若场效应晶体管BG1持续导通，则表明电位器RP1还没有调节好，调准电位器RP1需反复进行多次才能调节到位。
Claims (3)
1.一种便携式电磁辐射检测器，由供电电源DC、电磁感应采样线圈L、初级放大电路、二级阻容放大电路、三级阻容放大电路和指示电路组成，其特征在于：
初级放大电路由电磁感应采样线圈L、场效应晶体管BG1、电阻R1和电电位器RP1和电阻R2组成，电磁感应采样线圈L的两端分别接场效应管BG1的栅极G和电位器RP1的活动臂，电位器RP1的一端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，电位器RP1的另一端接电路地GND，场效应管BG1的漏极D接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电路正极VCC，场效应管BG1的源极S接电路地GND；
二级阻容放大电路由耦合电容C1、NPN型晶体管BG2、电阻R3、电阻R4组成，NPN型晶体管BG2的基极与耦合电容C1的一端、电阻R3的一端相连，NPN型晶体管BG2的集电极接电阻R3的另一端和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接电路正极VCC，NPN型晶体管BG2的发射极接电路地GND；
三级阻容放大电路耦合电容C2、PNP型晶体管BG3、电阻R5、电阻R6、电位器RP2和指示电路组成，PNP型晶体管BG3的基极与耦合电容C2、电位器RP2的活动臂相连，电位器RP2的一端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电路正极VCC，电位器RP2的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电路地GND，PNP型晶体管BG3的发射极接电路正极VCC，PNP型晶体管BG3的集电极接指示电路。
2.根据权利要求1所述的便携式电磁辐射检测器，其特征是：指示电路由电阻R7和发光二极管D1组成，PNP型晶体管BG3的发射极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极接电路地GND。
3.根据权利要求1所述的便携式电磁辐射检测器，其特征是：供电电源DC的正极接按钮开关AN的一端，按钮开关AN的另一端接电路正极VCC，供电电源DC的负极与电路地GND相连。
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