CN204228936U - 一种磁场信号检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及检测系统技术领域，尤其是一种磁场信号检测系统。它包括依次连接的用于检测磁场信号强度的磁场检测单元、用于信号调理的信号调理电路、用于收集信号的模数控制接口单元、用于信号处理的单片机电路和用于数据传输的数据传输单元；信号调理电路、模数控制接口单元、单片机电路和数据传输电源同时连接有电源分配单元；单片机电路包C8051F410单片机芯片和AD7734模数转换芯片。本实用新型通过电源分配单进行单个分开供电，从而降低了工作状态下数字器件对模拟器件供电的影响；并且，利用C8051F410单片机芯片和AD7734模数转换芯片的高精度检测功能，使其提高检测精度，提高实际应用的灵活性。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测系统技术领域，尤其是一种磁场信号检测系统。
背景技术
在地球物理学、空间科学、生物医学、军事技术、工业探伤等领域，对磁场的检测具有十分重要的地位。随着电子技术、计算机自动化技术和机械制造与工艺技术的发展，检测方法已经走向小型化、电子化、数字化和自动化，向宽量程和高精度发展，特别是对弱磁场的测量。目前，现有的磁场信号检测系统普遍存在综合检测精度低和实际应用不灵活等诸多问题。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够实现综合检测精度高和实际应用灵活的磁场信号检测系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种磁场信号检测系统，它包括磁场检测单元、电源分配单元、信号调理电路、模数控制接口单元、单片机电路和数据传输单元；
所述磁场检测单元检测磁场信号强度并输入至信号调理电路，所述信号调理电路将信号进行调理并将调理后的信号输入模数控制接口单元，所述模数控制接口单元将信号进行收集并输入至单片机电路，所述单片机电路进行信号处理并反馈给数据传输单元，所述电源分配单元分别与信号调理电路、模数控制接口单元、单片机电路和数据传输单元连接；
所述信号调理电路包括滤波电路、温度补偿电路、调零放大电路和A/D转换电路，所述滤波电路与磁场检测单元连接并将滤波后的信号输入至温度补偿电路，所述温度补偿电路将信号进行温度补偿并将补偿后的信号输入至调零放大电路，所述调零放大电路将信号进行调零放大并将调理放大后的信号输入至A/D转换电路，所述A/D转换电路将信号进行A/D转换并输入至单片机电路中，所述滤波电路、温度补偿电路、调零放大电路和A/D转换电路分别与电源分配单元连接。
优选地，所述单片机电路包括带隙基准电压源、模数转换芯片和单片机芯片，所述带隙基准电压源的输入端与A/D转换电路连接，所述带隙基准电压源的输出端与模数转换芯片的REFIN端脚连接，所述模数转换芯片的SCLK端脚、DIN端脚、DOUT端脚和RDY端脚分别与单片机芯片的SPICLK端脚、SPIMOSI端脚、SPIMISO端脚和P2.0端脚连接。
优选地，所述单片机芯片为C8051F410单片机芯片，所述模数转换芯片为AD7734模数转换芯片。
由于采用了上述方案，本实用新型通过电源分配单进行单个分开供电，从而降低了工作状态下数字器件对模拟器件供电的影响，并且，利用C8051F410单片机芯片和AD7734模数转换芯片的高精度检测功能，使其提高检测精度，提高实际应用的灵活性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的系统原理框图；
图2是本实用新型实施例的单片机电路的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1和图2所示，本实施例的一种磁场信号检测系统，它包括磁场检测单元1、电源分配单元6、信号调理电路2、模数控制接口单元3、单片机电路4和数据传输单元5；磁场检测单元1检测磁场信号强度并输入至信号调理电路2，信号调理电路2将信号进行调理并将调理后的信号输入模数控制接口单元3，模数控制接口单元3将信号进行收集并输入至单片机电路4，单片机电路4进行信号处理并反馈给数据传输单元5，电源分配单元6分别与信号调理电路2、模数控制接口单元3、单片机电路4和数据传输单元5连接；信号调理电路2包括滤波电路7、温度补偿电路8、调零放大电路9和A/D转换电路10，滤波电路7与磁场检测单元1连接并将滤波后的信号输入至温度补偿电路8，温度补偿电路8将信号进行温度补偿并将补偿后的信号输入至调零放大电路9，调零放大电路9将信号进行调零放大并将调理放大后的信号输入至A/D转换电路10，A/D转换电路10将信号进行A/D转换并输入至单片机电路中4，滤波电路7、温度补偿电路8、调零放大电路9和A/D转换电路10分别与电源分配单元6连接。本实施例的电源分配单元6采用5V电池供电，内部无需进行电源轨道变换，并通过电源分配进行单个分开供电，从而降低了工作状态下数字器件对模拟器件供电的影响；并且，本实施例的调理电路2完成放大、温度补偿、滤波，其采用数字式调理技术，内置温度传感器，每1ms更新该温度值，并以此值为索引，设定磁场检测单元1的桥压供给与零点补偿，实现在一20—50℃范围内零点与灵敏度保持恒定的目标。
同时，本实施例的单片机电路4如图2所示，即单片机电路4包括带隙基准电压源U1、模数转换芯片U2和单片机芯片U3，带隙基准电压源U1的输入端与A/D转换电路10连接，带隙基准电压源U1的输出端与模数转换芯片U2的REFIN端脚连接，模数转换芯片U2的SCLK端脚、DIN端脚、DOUT端脚和RDY端脚分别与单片机芯片U3的SPICLK端脚、SPIMOSI端脚、SPIMISO端脚和P2.0端脚连接。其中，单片机芯片U3为C8051F410单片机芯片，模数转换芯片U2为AD7734模数转换芯片，所C8051F410单片机芯片是一款混合信号片上系统型单片机芯片，内部集成16位或24位的模数转换器，可以任意设定在某个或某几个端口上，非常适用于多路模拟数据采集系统；AD7734模数转换芯片是一款具有高精度、高吞吐量模拟前端，可实现真l6位峰一峰值分辨率，及500s总转换时间(2kHz通道切换)的模数转换器，适合于高分辨率多路复用应用场合。AD7734具有最高24位无失码性能，其前端具有4个单端输入通道，采用5V单模拟电源供电时，可接受最高4-10V的单极性或真双极性输入范围。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围。
Claims (3)
1.一种磁场信号检测系统，其特征在于：它包括磁场检测单元、电源分配单元、信号调理电路、模数控制接口单元、单片机和数据传输单元；
所述磁场检测单元检测磁场信号强度并输入至信号调理电路，所述信号调理电路将信号进行调理并将调理后的信号输入模数控制接口单元，所述模数控制接口单元将信号进行收集并输入至单片机电路，所述单片机电路进行信号处理并反馈给数据传输单元，所述电源分配单元分别与信号调理电路、模数控制接口单元、单片机电路和数据传输单元连接；
所述信号调理电路包括滤波电路、温度补偿电路、调零放大电路和A/D转换电路，所述滤波电路与磁场检测单元连接并将滤波后的信号输入至温度补偿电路，所述温度补偿电路将信号进行温度补偿并将补偿后的信号输入至调零放大电路，所述调零放大电路将信号进行调零放大并将调理放大后的信号输入至A/D转换电路，所述A/D转换电路将信号进行A/D转换并输入至单片机电路中，所述滤波电路、温度补偿电路、调零放大电路和A/D转换电路分别与电源分配单元连接。
2.如权利要求1所述的一种磁场信号检测系统，其特征在于：所述单片机电路包括带隙基准电压源、模数转换芯片和单片机芯片，所述带隙基准电压源的输入端与A/D转换电路连接，所述带隙基准电压源的输出端与模数转换芯片的REFIN端脚连接，所述模数转换芯片的SCLK端脚、DIN端脚、DOUT端脚和RDY端脚分别与单片机芯片的SPICLK端脚、SPIMOSI端脚、SPIMISO端脚和P2.0端脚连接。
3.如权利要求2所述的一种磁场信号检测系统，其特征在于：所述单片机芯片为C8051F410单片机芯片，所述模数转换芯片为AD7734模数转换芯片。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105866714A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-17 | 深圳市智信精密仪器有限公司 | 磁场强度检测套件 |
| CN107091607A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-08-25 | 北京布莱迪测控仪表有限公司 | 基于磁场偏转的角度测量装置和方法 |
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