CN205263203U - 一种射频电磁场强度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射频电磁场强度测试装置，涉及非接触通信领域。装置包括磁场强度采集电路、电压转换电路和磁场强度指示电路；磁场强度采集电路与所述电压转换电路的输入端相连，电压转换电路的输出端与磁场强度指示电路相连；磁场强度采集电路通过感应射频电磁场强度的变化产生相应大小的电信号；电压转换电路对磁场强度采集电路产生的电信号进行转换，用转换后的电信号控制磁场强度指示电路做出相应的指示。本实用新型提供的装置能够对磁场强度进行定性测量，并能清楚地显示测试结果，简单易用且成本低。

Description

一种射频电磁场强度测试装置

技术领域

本实用新型涉及非接触通信领域，尤其涉及一种射频电磁场强度测试装置。

背景技术

在非接触通信中，通信的被发起方通常为无源设备。通信的发起方对被发起方进行读写等操作时，其发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，另一部分为数据信号，电源信号用于与被发起方自身的谐振电路产生谐振，产生瞬间的能量以支撑被发起方的芯片进行工作；数据信号用于指挥被发起方的芯片完成数据的修改和存储等操作，以及将操作结果返回给通信发起方。在非接触通信设备的开发过程中，为了确保非接触通信设备的通信效果，需要测试非接触通信设备产生的射频电磁场强度，但现有技术中存在专业射频电磁场强度测试工具价格昂贵，射频电磁场强度测试难度大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种射频电磁场强度测试装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种射频电磁场强度测试装置，包括：磁场强度采集电路、电压转换电路和磁场强度指示电路；所述磁场强度采集电路与所述电压转换电路的输入端相连，所述电压转换电路的输出端与所述磁场强度指示电路相连；所述磁场强度采集电路通过感应射频电磁场强度的变化产生相应大小的电信号；所述电压转换电路对所述磁场强度采集电路产生的电信号进行转换，用转换后的电信号控制所述磁场强度指示电路做出相应的指示。

上述磁场强度采集电路可以具体包括LC谐振感应电路和整流电路。

上述电压转换电路可以具体包括滤波电路和压控振荡器，或者包括分压滤波电路和压控振荡器；进一步地，上述磁场强度指示电路具体为指示灯电路，电压转换电路控制指示灯电路中的指示灯的闪烁频率，闪烁频率越高则射频电磁场强度越强；磁场强度指示电路还可以具体为蜂鸣器电路，电压转换电路控制所述蜂鸣器电路中的蜂鸣器的发声频率，发声频率越高则射频电磁场强度越强；更进一步地，装置中还可以包括分频电路，所述分频电路连接在所述压控振荡器和所述磁场强度指示电路之间，用于对所述电压转换电路输出的电压信号进行分频，用分频后的电压信号控制所述磁场强度指示电路做出相应的指示。

或者，电压转换电路具体包括滤波电路和占空比调节电路，或分压滤波电路和占空比调节电路；相应地，磁场强度指示电路可以具体为指示灯电路；电压转换电路控制所述指示灯电路中指示灯的明暗间隔，间隔越短则射频电磁场强度越强。

又或者，电压转换电路具体为滤波电路或分压滤波电路，进一步地：

一、磁场强度指示电路具体为电压表头，电压转换电路控制电压表头指示相应的示数，示数越大则射频电磁场强度越强；

二、磁场强度指示电路具体包括：微处理器、稳压电路和指示灯电路，其中，所述微处理器的输入端与所述电压转换电路的输出端相连，所述微处理器的输出端与所述指示灯电路相连，所述稳压器的输入端与所述磁场强度采集电路相连，所述稳压器的输出端与所述微处理器的电源引脚相连，所述微处理器用于根据电压转换电路输出的电信号控制所述指示灯电路中的指示灯的明灭，以指示射频电磁场强度；所述稳压电路用于对所述磁场强度采集电路产生的电信号进行稳压处理，稳压处理后的电信号用于为所述微处理器供电；

上述第二种实现中，指示灯电路可包含若干相互并联的发光二极管；所述微处理器控制不同的发光二极管发光以指示射频电磁场强度，或者所述微处理器控制不同数量的发光二极管同时发光以指示射频电磁场强度；或者，指示灯电路包含若干组发光二极管，每一组包含两个反相并联的发光二极管；所述微处理器控制不同的发光二极管发光以指示射频电磁场强度；

上述第二种实现中，稳压电路可以具体包括滤波电路和稳压器；所述滤波电路的输入端与所述电压转换电路的输出端相连，所述滤波电路的输出端与所述稳压器的输入引脚相连，所述稳压器的输出引脚与所述微处理器的电源引脚相连；进一步地，所述稳压电路还可以包括电压保护电路和/或电压调节电路，所述电压保护电路连接在所述滤波电路和所述稳压器之间，用于为所述稳压器提供电压保护；所述电压调节电路连接在所述稳压器与所述微处理器之间，用于将所述稳压器输出的电压调节到所述微处理器的额定工作电压。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型提供的磁场强度测试装置能够对磁场强度进行定性测量，并能清楚地显示测试结果，简单易用且成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的射频电磁场强度测试装置的方框图；

图2为磁场强度采集电路的电路图；

图3和图4为射频电磁场强度测试装置的方框图；

图5至图9为射频电磁场强度测试装置的电路图；

图10和图11为射频电磁场强度测试装置的方框图；

图12为射频电磁场强度测试装置的电路图；

图13至图15为稳压电路的电路图；

图16为指示灯电路的电路图；

图17和图18为发光二极管的连接方式图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种射频电磁场强度测试装置，如图1所示，包括磁场强度采集电路11、电压转换电路12和磁场强度指示电路13；磁场强度采集电路11的输出端与电压转换电路12的输入端相连，电压转换电路12的输出端与磁场强度指示电路13的输入端相连；磁场强度采集电路11感应射频电磁场强度的变化，产生相应大小的电信号；电压转换电路12对磁场强度采集电路11产生的电信号进行转换，用转换后的信号控制磁场强度指示电路13做出相应指示，以表示射频电磁场强度。

优选地，磁场强度采集电路11可以具体包括LC谐振感应电路和整流电路，其中的LC谐振感应电路感应射频电磁场强度的变化产生交流电信号，整流电路将LC谐振感应电路产生的交流电信号转化为直流电信号；

进一步地，如图2所示，LC谐振感应电路可以由一个线圈以及并联在线圈两端的电容C1和电容C2组成，整流电路可以具体为一个由二极管D8、二极管D9、二极管D10和二极管D11组成的整流桥。

如图3所示，在本发明的一种具体实施方式中，电压转换电路12具体为滤波电路，用于对磁场强度采集电路11输出的电信号进行滤波；磁场强度指示电路13具体为电压表头，电压表头根据电压转换电路12输出的电信号指示相应的示数，示数越大表示射频电磁场强度越强；

进一步地，上述具体实施方式中的电压转换电路12还可以具体为分压滤波电路，如图4所示；其中，分压滤波电路用于对磁场强度采集电路11输出的电信号进行分压和滤波，可以如图5所示，具体包括电阻R7和由电阻R8和电容C5组成的一阶RC电路。

在本发明的另一种具体实施方式中，电压转换电路12具体包括滤波电路和压控振荡器，其中的滤波电路用于将磁场强度采集电路11输出的电信号滤波后输入压控振荡器，压控振荡器根据输入信号的电压输出相应频率的电信号；磁场强度指示电路13具体为指示灯电路，指示灯电路中的指示灯在压控振荡器输出的电信号的作用下闪烁，闪烁频率越高表示射频电磁场强度越强；例如图6所示，其中滤波电路具体为电容C5，指示灯电路具体包括电阻R1和发光二极管D1；

进一步地，例如图7所示，上述具体实施方式中的电压转换电路12还可以具体包括分压滤波电路和压控振荡器；

进一步地，上述具体实施方式中的电压转换电路12还可以具体包括滤波电路和占空比调节电路，或分压滤波电路和占空比调节电路；占空比调节电路用于调节磁场强度采集电路11输出的电信号的占空比，以影响指示灯电路中指示灯的明暗间隔，以指示射频电磁场强度，例如明暗间隔越短则射频电磁场强度越强；

进一步地，例如图7所示，上述具体实施例方式中的磁场强度指示电路13还可以具体为蜂鸣器电路，蜂鸣器电路中的蜂鸣器在压控振荡器输出的电信号的作用下发声，发声频率越高表示射频电磁场强度越强；

更进一步地，上述具体实施例方式中，所述装置中还可以包括分频电路，分频电路具体连接在压控振荡器和磁场强度指示电路13之间，如图8和图9所示，分频电路具体用于对压控振荡器输出的电信号进行分频处理，用分频处理得到较低频率的电信号控制磁场强度指示电路13做出相应指示，以表示射频电磁场强度。

如图10所示，在本发明的又一种具体实施方式中，电压转换电路12具体为分压滤波电路，用于对磁场强度采集电路11输出的电信号进行滤波；磁场强度指示电路13具体包括微处理器、稳压电路和指示灯电路，其中的微处理器根据电压转换电路12转换后的电信号控制指示灯电路中的指示灯的明灭以指示射频电磁场强度，稳压电路对磁场强度采集电路输出的电信号进行稳压处理，用稳压处理后的电信号为微处理器供电；具体地，微处理器的输入端与电压转换电路12的输出端相连，输出端与指示灯电路相连；稳压电路的输入端与磁场强度采集电路11的输出端相连，输出端与微处理器的电源引脚相连；

优选地，如图11所示，稳压电路可具体包括滤波电路和稳压器，稳压电路中的滤波电路连接在磁场强度采集电路11的输出端与稳压器的输入端之间，稳压器的输出端与微处理器的电源引脚相连；进一步地，稳压电路中的滤波电路可具体由两个并联电容C3和C4，以及连接在电容C3和C4之间的电阻R6组成，如图12所示；

优选地，指示灯电路中包含可选个数的指示灯，指示灯的数量可具体根据微处理器的I/O引脚数量以及射频磁场强度范围选定，本发明不做具体限定；实际应用中，可以使用不同的指示灯指示不同的射频磁场强度，射频电磁场强度的测试结果为被点亮的指示灯所对应的强度；或者使用不同数量的指示灯指示不同的射频磁场强度，以被点亮的指示灯的数量多少表示射频电磁场强度，例如被点亮的指示灯数量越多表示射频电磁场强度越强等；

进一步地，上述具体实施方式中的电压转换电路12还可以具体为分压滤波电路；

进一步地，上述具体实施方式中的稳压电路中还可以包括电压保护电路，电压保护电路连接在滤波电路的输出端和稳压器的输入引脚之间，用于为稳压器提供电压保护；更进一步地，电压保护电路可具体由电阻R5和PNP型三极管Q1组成，R5连接在三极管Q1的基极或发射极，如图13或14所示；

进一步地，上述具体实施方式中，磁场强度指示电路中还可以包括电压调节电路，电压调节电路连接在稳压器的输出引脚和微处理器的电源引脚之间，用于调节稳压器输出的电信号的电压，以得到满足微处理器额定工作电压的电信号为微处理器供电；更进一步地，电压调节电路具体可由电阻R9和电阻R10构成，电阻R9连接在稳压器的输出引脚和ADJ引脚之间，R10一端与R9相连，另一端接地，如图15所示；

对于上述具体实施方式中的指示灯电路，本发明以指示灯为发光二极管为例提供两种具体实现方式：在其中一种具体实现方式中，指示灯电路中包含若干相互并联的发光二级管，每个发光二级管由微处理器的一个输出引脚控制，例如图16所示；在另一种具体实现方式中，指示灯中包含若干组发光二极管，每组包含两个反相并联的发光二极管；

上述第二种具体实现方式利用微处理器I/O引脚的三种输出状态实现用少量I/O控制多个发光二极管的明灭，相较于第一种具体实现方式，可以节省微处理器的I/O资源，尤其适用于I/O资源有限的微处理器，以下对第二种具体实现方式进行举例进行说明：

如图12所示，指示灯电路包含6组发光二极管，每组发光二级管由两个反相并联的发光二极管组成，即指示灯电路共12个发光二极管：D0-5、D1、D1-5、D2、D2-5、D3、D3-5、D4、D5、D6、D7和D7-5，这12个发光二极管由微处理器的4个I/O引脚进行控制，分别用于指示射频电磁场强度<1A/m、1A/m≤磁场强度<1.5A/m、1.5A/m≤磁场强度<2A/m、2A/m≤磁场强度<2.5A/m、2.5A/m≤磁场强度<3A/m、3A/m≤磁场强度<3.5A/m、3.5A/m≤磁场强度<4A/m、4A/m≤磁场强度<5A/m、5A/m≤磁场强度<6A/m、6A/m≤磁场强度<7A/m、7A/m≤磁场强度<7.5A/m和磁场强度≥7.5A/m；

优选地，本实例选用的微处理器根据ADC引脚的输入电压、参考电压和ADC位数计算AD值，具体地，AD值＝ADC引脚的输入电压/参考电压*ADC位数，计算得到AD值以后微处理器查找预设列表，得到与计算得到的AD值对应的射频电磁场强度和I/O引脚输出状态，然后根据得到的I/O引脚输出状态控制相应I/O引脚的输出，以点亮与得到的射频电磁场强度对应的发光二极管，从而指示射频电磁场强度；

例如，参考电压为1.1V，ADC位数为10，微处理器的输入引脚为ADC1，I/O引脚为PB0、PB1、PB3和PB4，预设列表如下所示，根据ADC1引脚的输入电压/参考电压*ADC位数得到的AD值，在预设列表中查找AD值所属范围以及该AD值所属范围对应的射频电磁场强度范围、发光二极管以及PB0、PB1、PB3、PB4引脚的输出状态，根据PB0、PB1、PB3、PB4引脚的输出状态控制PB0、PB1、PB3、PB4引脚的输出，以点亮与计算得到的AD值所属范围对应的发光二极管，以指示与计算得到的AD值所属范围对应的射频电磁场强度范围。

本实用新型中，指示灯电路中的发光二极管可以采用多种连接方式，除附图6、图8、图12和图16中采用的连接方式外，还可以采用如图17和图18所示的连接方式，本发明对于发光二极管的连接方式不做具体限定。

本实用新型中还可以省略电压转换电路，即装置中仅包含磁场强度采集电路和磁场强度指示电路，其中磁场强度指示电路具体为指示灯电路，由磁场强度采集电路输出的电信号的电压大小影响指示灯电路中的指示灯的亮度，指示灯的亮度越高指示射频电磁场强度越强。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种射频电磁场强度的测试装置，其特征在于，包括：磁场强度采集电路、电压转换电路和磁场强度指示电路；

所述磁场强度采集电路与所述电压转换电路的输入端相连，所述电压转换电路的输出端与所述磁场强度指示电路相连；所述磁场强度采集电路通过感应射频电磁场强度的变化产生相应大小的电信号；所述电压转换电路对所述磁场强度采集电路产生的电信号进行转换，用转换后的电信号控制所述磁场强度指示电路做出相应的指示。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁场强度采集电路包括LC谐振感应电路和整流电路。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压转换电路包括滤波电路和压控振荡器，或者包括分压滤波电路和压控振荡器。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述磁场强度指示电路具体为指示灯电路；所述电压转换电路控制指示灯电路中的指示灯的闪烁频率，闪烁频率越高则射频电磁场强度越强。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述磁场强度指示电路具体为蜂鸣器电路；所述电压转换电路控制所述蜂鸣器电路中的蜂鸣器的发声频率，发声频率越高则射频电磁场强度越强。

6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括分频电路，所述分频电路连接在所述压控振荡器和所述磁场强度指示电路之间，用于对所述电压转换电路输出的电压信号进行分频，用分频后的电压信号控制所述磁场强度指示电路做出相应的指示。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压转换电路包括滤波电路和占空比调节电路，或者包括分压滤波电路和占空比调节电路；所述磁场强度指示电路具体为指示灯电路；所述电压转换电路控制所述指示灯电路中指示灯的明暗间隔，间隔越短则射频电磁场强度越强。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压转换电路具体为滤波电路或分压滤波电路。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述磁场强度指示电路具体为电压表头；所述电压转换电路控制电压表头指示相应的示数，示数越大则射频电磁场强度越强。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述磁场强度指示电路具体包括微处理器、稳压电路和指示灯电路；

所述微处理器的输入端与所述电压转换电路的输出端相连，所述微处理器的输出端与所述指示灯电路相连，所述稳压器的输入端与所述磁场强度采集电路相连，所述稳压器的输出端与所述微处理器的电源引脚相连；

所述微处理器用于根据电压转换电路输出的电信号控制所述指示灯电路中的指示灯的明灭，以指示射频电磁场强度；所述稳压电路用于对所述磁场强度采集电路产生的电信号进行稳压处理，稳压处理后的电信号用于为所述微处理器供电。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述指示灯电路包含若干相互并联的发光二极管；所述微处理器控制不同的发光二极管发光以指示射频电磁场强度，或者所述微处理器控制不同数量的发光二极管同时发光以指示射频电磁场强度。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述指示灯电路包含若干组发光二极管，每一组包含两个反相并联的发光二极管；所述微处理器控制不同的发光二极管发光以指示射频电磁场强度。

13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述稳压电路包括滤波电路和稳压器；所述滤波电路的输入端与所述电压转换电路的输出端相连，所述滤波电路的输出端与所述稳压器的输入引脚相连，所述稳压器的输出引脚与所述微处理器的电源引脚相连。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述稳压电路还包括电压保护电路，所述电压保护电路连接在所述滤波电路和所述稳压器之间，用于为所述稳压器提供电压保护。

15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述磁场强度指示电路中还包括电压调节电路，所述电压调节电路连接在所述稳压器与所述微处理器之间，用于将所述稳压器输出的电压调节到所述微处理器的额定工作电压。