CN110887997A - 舒曼波接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种舒曼波接收装置，包括：磁传感器、控制器和显示器，其中，所述控制器分别与所述磁传感器和所述显示器连接；所述磁传感器用于根据检测得到的舒曼波的磁场生成电信号，并向所述控制器发送所述电信号，所述控制器用于根据电信号确定所述舒曼波的特征信息，并在所述显示器上显示所述特征信息。本发明实施例提供的舒曼波接收装置能够使用户及时获知周围环境中是否存在舒曼波，存在的舒曼波的强度和波形如何，为用户提供了便利。

Description

舒曼波接收装置

技术领域

本发明实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种舒曼波接收装置。

背景技术

舒曼波是地球中存在的一种极低频电磁波，由雷电放电激发，其波长约等于地球的周长。舒曼波一般出现在大气的电离层，其频率为7.83赫兹，恰好和人脑里海马体的频率相同，而人脑的这一部分是负责重要的记忆和生存的功能，即我们的神经系统会对电磁脉冲舒曼波产生共振反应。

与舒曼波产生共振的人，相当于给自己充电，精神饱满，身体健康。因此，周围环境中是否存在舒曼波，以及存在的舒曼波强度和波形如何，也逐渐成为人们关心的问题。

然而，现有技术中还没有专门检测周围空间中舒曼波的装置。

发明内容

本发明实施例提供一种舒曼波接收装置，用以解决现有技术中无法检测周围空间中微弱舒曼波及其谐波信号的技术问题。

本发明实施例提供一种舒曼波接收装置，包括：磁传感器、控制器和显示器，其中，

所述控制器分别与所述磁传感器和所述显示器连接；

所述磁传感器用于根据检测得到的舒曼波的磁场生成电信号，并向所述控制器发送所述电信号，所述控制器用于根据电信号确定所述舒曼波的特征信息，并在所述显示器上显示所述特征信息。

在一种可能的设计中，所述特征信息包括如下信息中的至少一种：所述舒曼波的频率、所述舒曼波的强度、所述舒曼波的波形。

在一种可能的设计中，所述装置还包括信号处理器，其中，

所述信号处理器分别与所述控制器和所述磁传感器连接，所述信号处理器用于对所述电信号进行处理，并向所述控制器发送处理后的电信号。

在一种可能的设计中，所述信号处理器包括滤波电路、放大电路和电平调整电路，其中，

所述滤波电路分别与所述磁传感器和所述放大电路连接；

所述放大电路还与所述电平调整电路连接；

所述电平调整电路还与所述控制器连接。

在一种可能的设计中，所述控制器具体用于：

接收所述信号处理器处理后的电信号；

对所述信号处理器处理后的电信号进行数据滤波处理；

采用预设算法对所述数据滤波处理后的电信号进行处理，得到所述特征信息。

在一种可能的设计中，所述装置还包括存储器，其中，所述存储器与所述控制器连接，

所述存储器用于接收所述控制器发送的所述特征信息，并存储所述特征信息。

在一种可能的设计中，所述磁传感器为接收线圈。

在一种可能的设计中，所述磁传感器为三轴霍尔传感器。

在一种可能的设计中，所述舒曼波接收装置还包括电源管理模块，其中，

所述电源管理模块分别与所述控制器、所述显示器和所述信号处理器连接；

所述电源管理模块用于向所述控制器、所述显示器和所述信号处理器连接供电。

在一种可能的设计中，所述舒曼波接收装置还包括底座和上盖，所述底座和所述上盖扣合，其中，

所述磁传感器和所述控制器位于所述底座上；

所述显示器设置在所述上盖上。

本发明实施例提供的一种舒曼波接收装置，包括：磁传感器、控制器和显示器，其中，所述控制器分别与所述磁传感器和所述显示器连接；所述磁传感器用于根据检测得到的舒曼波的磁场生成电信号，并向所述控制器发送所述电信号，所述控制器用于根据电信号确定所述舒曼波的特征信息，并在所述显示器上显示所述特征信息。本发明实施例提供的舒曼波接收装置能够使用户及时获知周围环境中是否存在舒曼波，存在的舒曼波的强度和波形如何，为用户提供了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种舒曼波接收装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种舒曼波接收装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的再一种舒曼波接收装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图。

附图标记说明：

1：磁传感器；

2：控制器；

3：显示器；

4：信号处理器；

5：存储器；

6：电源管理模块；

7：上盖；

8：底座；

11：接收线圈；

13：三轴霍尔传感器；

41：滤波电路；

42：放大电路；

43：电平调整电路；

21：DSP；

31：液晶屏；

51：SRAM。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种舒曼波接收装置的结构示意图。请参见图1，舒曼波接收装置包括：磁传感器1、控制器2和显示器3，其中，

所述控制器2分别与所述磁传感器1和所述显示器3连接。

所述磁传感器1可以是磁阻传感器、霍尔传感器等磁敏传感器。所述磁传感器1用于根据检测得到的舒曼波的磁场生成电信号，并向所述控制器2发送所述电信号。

所述控制器2可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器4(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。所述控制器2用于根据电信号确定所述舒曼波的特征信息，并在所述显示器3上显示所述特征信息。

所述显示器3可以是等离子显示器3(英文：Plasma Display Panel，简称：PDP)、液晶显示器3(英文：Liquid Crystal Display，简称：LCD)、发光二极管(英文：lightemitting diode，简称：LED)。所述显示器3用于向用户显示舒曼波的特征信息。所述显示器3的个数可以为一个或者多个。所述显示器3可以为可触控液晶屏，也可以为键控液晶屏。显示所述特征信息的方式有很多种，本发明实施例对此不作限定。例如，可以以数字的形式显示所述特征信息，也可以以图表的形式显示所述特征信息。

所述特征信息包括如下信息中的至少一种：所述舒曼波的频率、所述舒曼波的强度、所述舒曼波的波形。所述舒曼波的频率用于显示检测到的舒曼波及其谐波的频率范围，所述舒曼波的强度用于显示检测到的舒曼波的能量的强弱，所述舒曼波的波形用于显示检测到的舒曼波是否为理想波形。

本发明实施例提供的一种舒曼波接收装置，包括：磁传感器、控制器和显示器，其中，所述控制器分别与所述磁传感器和所述显示器连接；所述磁传感器用于根据检测得到的舒曼波的磁场生成电信号，并向所述控制器发送所述电信号，所述控制器用于根据电信号确定所述舒曼波的特征信息，并在所述显示器上显示所述特征信息。本发明实施例提供的舒曼波接收装置能够使用户及时获知周围环境中是否存在舒曼波，存在的舒曼波的强度和波形如何，为用户提供了便利。

图2为本发明实施例提供的另一种舒曼波接收装置的结构示意图。图2是在图1所示实施例的基础上，所述装置还可以包括信号处理器4，其中，所述信号处理器4分别与所述控制器2和所述磁传感器1连接，所述信号处理器4用于对所述电信号进行处理，并向所述控制器2发送处理后的电信号。

所述信号处理器4可以是CPU，还可以是其他通用处理器、DSP、ASIC等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。在本发明实施例中对此不作具体限定。

具体的，所述磁传感器1根据空间中舒曼波的磁场变化产生相应的电信号后，该电信号传输给所述信号处理器4。所述信号处理器4能够对所述磁传感器1产生的电信号进行处理，使得处理后的电信号符合所述控制器2的输入信号要求，适于所述控制器2接收。信号处理的形式可以包括：滤波、放大、电平调整等，任何可以实现使得处理后的电信号符合所述控制器2的输入信号要求，适于所述控制器2接收的信号处理的形式都可以，对此本发明不做限定。

例如，所述控制器2要求输入电信号的电压值在0到3.8V之间，则所述信号处理器4可以将所述磁传感器1产生的电信号进行处理，使得处理后的电信号的电压值在0到3.8V之间，从而保证能够被所述控制器2接收。

图3为本发明实施例提供的再一种舒曼波接收装置的结构示意图。图3是在图2所示实施例的基础上，所述信号处理器4的另一种可能的实现方式的描述，如图3所示，所述信号处理器4可以包括滤波电路41、放大电路42和电平调整电路43，其中，

所述滤波电路41分别与所述磁传感器1和所述放大电路42连接；

所述放大电路42还与所述电平调整电路43连接；

所述电平调整电路43还与所述控制器2连接。

所述滤波电路41用于对磁传感器1产生的电信号进行滤波；所述放大电路42用于对经所述滤波电路41滤波后的电信号进行放大；所述电平调整电路43用于对经所述放大电路42放大后的电信号进行电平调整，以使得调整后的电信号符合所述控制器2的要求。

所述滤波电路41、放大电路42以及电平调整电路43可以采用运算放大器、高精度电阻和高精度电容等部件构成，通过不同的电路结构实现相应的功能，具体实现形式本发明实施例不做限定。

本发明实施例中，所述控制器2具体用于：

接收所述信号处理器4处理后的电信号；

对所述信号处理器4处理后的电信号进行数据滤波处理；

采用预设算法对所述数据滤波处理后的电信号进行处理，得到所述特征信息。

所述数据滤波处理可以采用运算放大器、滤波器等电路来实现，具体实现形式本发明实施例不做限定。

预设算法为对所述数据滤波处理后的电信号进行处理，以得到所述舒曼波特征信息的算法，例如，预设算法可以是微弱信号检测算法。

图4为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图。图4是在图1所示实施例的基础上，进一步的，所述装置还可以包括存储器5，其中，所述存储器5与所述控制器2连接。

所述存储器5可以为静态随机存取存储器5(英文：Static Random AccessMemory，简称：SRAM)，动态随机访问存储器5(英文：Dynamic Random Access Memory，简称：DRAM)，同步动态随机访问存储器5(英文：synchronous dynamic random-access memory，简称：SDRAM)或者双倍数据传送速度(英文：Double Date Rate，简称：DDR)，所述存储器5用于接收所述控制器2发送的所述舒曼波的特征信息并存储所述特征信息。

在实际应用中，磁传感器1能够感应周围空间的舒曼波及其谐波，产生对应的电信号，电信号输入至控制器2，控制器2对所述电信号进行处理，获得所述舒曼波及其谐波的特征信息，将特征信息存储在存储器5中，同时可以控制显示器3以显示所述特征信息，使得用户可以方便的通过所述显示器3获知空间中是否存在舒曼波及其谐波，以及舒曼波及其谐波的强度、频率和波形。

本发明实施例提供的舒曼波接收装置中，磁传感器能够根据空间中舒曼波的磁场变化产生相应的电信号，控制器与所述磁传感器连接，能够根据所述磁传感器产生的电信号确定所述舒曼波的特征信息，控制显示器向用户显示所述舒曼波的特征信息，使用户及时获知周围环境中是否存在舒曼波，存在的舒曼波的强度和波形如何，为用户提供了便利。

图5为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图。图5是在图1所示实施例的基础上，所述磁传感器1的另一种可能的实现方式的描述，如图5所示，所述磁传感器1可以包括接收线圈11。

所述接收线圈11由漆包线绕制而成，所述接收线圈11中可以穿设有铁芯，用来提高检测性能。在本发明实施例中，所述接收线圈11的电感值可以为大于60H，可感测的最小磁场强度为10pT。本发明实施例中采用接收线圈11作为磁传感器1，感应电压对空间磁场的变化非常敏感，测量精度高，适用于判定某一特定频率是否存在。

本实施例中，所述控制器2可以采用TMS320F28335型号的DSP，TMS320F28335可进行32位浮点运算，并具有精度高、成本低、功耗小、性能高等优点。

本实施例提供的舒曼波接收装置，采用接收线圈来感应周围环境中的舒曼波的磁场变化，结构简单，易于实现，且测量精度较高。

图6为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图。图5是在图1所示实施例的基础上，所述磁传感器1的另一种可能的实现方式的描述，如图5所示，所述磁传感器1可以为三轴霍尔传感器13，能够实现多方位此信号的感应。所述三轴霍尔传感器13可以通过串行外设接口(英文：Serial Peripheral Interface，简称：SPI)实现与所述控制器2的通信。

本实施例提供的舒曼波接收装置，采用三轴霍尔传感器来感应周围环境中的舒曼波的磁场变化，能够实现多方位检测舒曼波信号，且测量精度较高。

图7为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图。图7是在图2所示实施例的基础上，进一步的，所述舒曼波接收装置还可以包括电源管理模块6，其中，

所述电源管理模块6分别与所述控制器2、所述显示器3和所述信号处理器4连接；

所述电源管理模块6用于向所述控制器2、所述显示器3和所述信号处理器4连接供电。

所述控制器2、所述显示器3和所述信号处理器4所需的电源电压可以相同，也可以不同。在不同的情况下，所述电源管理模块6具有输出多个幅值的电压的能力。

所述电源管理模块6可以由TPS63061芯片、TPS767D318芯片及外围电路构成。TPS63061芯片为降压/升压开关电源芯片，该芯片体积小，转换效率高，输入电压范围宽，输出电流能力强。TPS767D318芯片能够同时提供3.3V及1.8V两种电压。

电源管理模块6可以为舒曼波接收装置中的各部分元件提供+5V、+3.3V和+1.8V等三种稳定的电源电压，保证了各部分元件的正常稳定工作。

所述电源管理模块6可以由多节干电池串联供电，也可以由市电经过开关电源整流、降压后供电，对此本发明不做限定。

可选的，电源管理模块6除了用于向所述控制器2、所述显示器3和所述信号处理器4连接供电之外，还可以实现管理检测的功能，具体用于检测在舒曼波装置工作时，所述控制器2、所述显示器3和所述信号处理器4的电压、电流、功耗以及温度是否正常。

图8为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图，请参见图8，包括舒曼波接收装置的结构剖视图8A和舒曼波接收装置的结构俯视图8B。图8是在图1所示实施例的基础上，进一步的，所述舒曼波接收装置还可以包括底座8和上盖7，如图8所示，所述底座8和所述上盖7扣合，其中，

所述上盖7以及所述底座8可以设置为环形，所述磁传感器1和所述控制器2设置在所述底座8上，所述磁传感器1可以环绕于所述底座8上，所述控制器2设置于所述磁传感器1上方，并与所述磁传感器1电连接。所述控制器2可以设置为环形，也可以设置为半环形，具体形状及大小根据其自身的器件数量、尺寸来决定。

所述显示器3设置在所述上盖7上，所述显示器3可以为一个，用来显示所述舒曼波的特征信息，也可以为多个，用来分别显示所述舒曼波的特征信息，包括：所述舒曼波的频率信息、强度信息、波形信息等。

所述显示器3可以为彩色可触控液晶显示屏，也可以为按键控制的LED显示屏。所述显示器3的形状可以为矩形，也可以为圆形，对此本发明不做限定。

图9为本发明实施例提供的又一种舒曼波接收装置的结构示意图。图9是在图7所示实施例的基础上，进一步的，所述装置的又一种可能的实现方式的描述，如图9所示，在本实施例中，

所述磁传感器1可以为接收线圈11，所述接收线圈11由漆包线绕制而成，所述接收线圈11中可以穿设有铁芯，以提高检测性能，所述接收线圈11的电感值大于60H，可感测的最小磁场强度为10pT。本实施例中采用接收线圈11作为磁传感器1，感应电压对空间磁场的变化非常敏感，测量精度高，适用于判定某一特定频率是否存在。

所述信号处理器4可以具体包括滤波电路41、放大电路42、电平调整电路43三个部分，其中，所述滤波电路41分别与所述磁传感器1和所述放大电路42连接；所述放大电路42还与所述电平调整电路43连接；所述电平调整电路43还与所述控制器2连接。

所述滤波电路41用于对磁传感器1产生的电信号进行滤波；所述放大电路42采用AD8639型号运算放大器和高精度的电阻电容通过不同的电路结构实现放大功能；所述电平调整电路43用于对经所述放大电路42放大后的电信号进行电平调整，以使得调整后的电信号符合所述控制器2的要求。

所述控制器2可以采用型号为TMS320F28335的DSP21，TMS320F28335可进行32位浮点运算，并具有精度高、成本低、功耗小、性能高等优点。

接收线圈11产生的电信号经过信号处理器4处理后，输入到DSP的AD采集端口。AD采样频率可以为400Hz，对采样得到的数据进行数字滤波，然后利用微弱信号检测方法对滤波后的数据进行处理，判断是否存在舒曼波。

所述DSP21对采集到的数据进行带通数字滤波处理，并通过微弱信号检测算法进行信号检测，判断是否存在舒曼波及其谐波信号，将相应的结果通过存储器5进行实时存储，并在显示装置上实时显示舒曼波磁场波形、舒曼波磁感应强度、舒曼波磁场频率等相关信息。

所述存储器5可以为SRAM51，所述SRAM51与DSP21之间可以通过并行总线进行通信。

所述显示器3可以为液晶屏31，具体可以为彩色可触控液晶屏，由DSP21通过RS-232接口编程控制，实时显示舒曼波的特征信息。

电源管理模块6可以由TPS63061芯片、TPS767D318芯片及外围电路构成。TPS63061芯片为降压/升压开关电源芯片，该芯片体积小，转换效率高，输入电压范围宽，输出电流能力强。TPS767D318芯片能够同时提供3.3V及1.8V两种电压。

电源管理模块6可以为舒曼波接收装置中的各部分元件提供+5V、+3.3V和+1.8V等三种稳定的电源电压，保证了各部分元件的正常稳定工作。

在图8所示舒曼波接收装置的基础上，下面，对舒曼波接收装置的工作过程进行说明：电源管理模块6对所述信号处理器4、DSP21、SRAM51以及液晶屏31供电，所述舒曼波接收装置开始工作。接收线圈11能够感应周围空间的舒曼波及其谐波，产生对应的电信号，电信号输入至所述信号处理器4,滤波电路41对所述电信号进行滤波处理，之后，将滤波处理后的电信号输入至所述放大电路42，所述放大电路对其进行放大处理后，将其输入至电平调整电路43进行调整，从而使得调整后的电信号符合所述DSP21的输入信号要求，适于所述DSP21接收。经过上述处理后，电信号输入至所述DSP21的AD采集端口，AD采样频率可以为400赫兹，对采样得到的数据进行数字滤波，然后利用微弱信号检测方法对滤波后的数据进行分析处理，判断周围是否存在舒曼波，并由DSP21通过RS-232总线编程控制液晶屏31，在所述液晶屏31上实时显示所检测到的舒曼波的特征信息，同时通过并行总线将所检测到的舒曼波的特征信息存储至所述SDRAM51中，使得用户可以方便的通过所述液晶屏31实时获知空间中是否存在舒曼波及其谐波，以及舒曼波及其谐波的强度、频率和波形。

本发明实施例提供的舒曼波接收装置，采用接收线圈来感应周围环境中的舒曼波的磁场变化，结构简单，易于实现，且测量精度较高。能够使用户及时获知周围环境中是否存在舒曼波，存在的舒曼波的强度和波形如何，为用户提供了便利。

可选的，在本发明实施例的基础上，可以将检测空间中是否存在舒曼波及其谐波，进一步拓展至检测多种频率的空间磁信号。具体装置结构示意图可以参照图9。

本实施例中，为了实现对空间中多种频率的磁信号的检测，可以在上述实施例的基础上，根据所要检测的频率范围调整信号处理器4中的滤波电路41的参数，DSP21的数字滤波的参数也需要进行相应修改，使之适应所要检测的频率范围。在所述DSP21的算法中，基于磁传感器1产生的电信号，依次对各个频点进行扫描，判断空间中存在的是哪种频率的磁信号，并确定该磁信号的波形和强度等信息。显示器3可以显示空间中存在的磁信号的特征信息，并不局限于舒曼波及其谐波。

本实施例中其余各部件的结构和功能均与图9所示实施例类似，整体电路结构也与图9所示实施例类似，此处不再赘述。

本实施例提供的舒曼波接收装置，通过对信号调理模块和DSP算法稍作改进，不仅可以检测出空间中的舒曼波，也可以检测出空间中存在的其它磁信号，并将磁信号的特征信息显示给用户，方便用户及时了解周围环境中的磁场状况，为用户提供更大便利。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种舒曼波接收装置，其特征在于，包括：磁传感器、控制器和显示器，其中，

所述控制器分别与所述磁传感器和所述显示器连接；

所述磁传感器用于根据检测得到的舒曼波的磁场生成电信号，并向所述控制器发送所述电信号，所述控制器用于根据电信号确定所述舒曼波的特征信息，并在所述显示器上显示所述特征信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述特征信息包括如下信息中的至少一种：所述舒曼波的频率、所述舒曼波的强度、所述舒曼波的波形。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括信号处理器，其中，

所述信号处理器分别与所述控制器和所述磁传感器连接，所述信号处理器用于对所述电信号进行处理，并向所述控制器发送处理后的电信号。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信号处理器包括滤波电路、放大电路和电平调整电路，其中，

所述滤波电路分别与所述磁传感器和所述放大电路连接；

所述放大电路还与所述电平调整电路连接；

所述电平调整电路还与所述控制器连接。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于：

接收所述信号处理器处理后的电信号；

对所述信号处理器处理后的电信号进行数据滤波处理；

采用预设算法对所述数据滤波处理后的电信号进行处理，得到所述特征信息。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括存储器，其中，所述存储器与所述控制器连接，

所述存储器用于接收所述控制器发送的所述特征信息，并存储所述特征信息。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述磁传感器为接收线圈。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述磁传感器为三轴霍尔传感器。

9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述舒曼波接收装置还包括电源管理模块，其中，

所述电源管理模块分别与所述控制器、所述显示器和所述信号处理器连接；

所述电源管理模块用于向所述控制器、所述显示器和所述信号处理器连接供电。

10.根据权利要求1或2所述装置，其特征在于，所述舒曼波接收装置还包括底座和上盖，所述底座和所述上盖扣合，其中，

所述磁传感器和所述控制器位于所述底座上；

所述显示器设置在所述上盖上。

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