CN205691754U - 一种多路磁场强度测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多路磁场强度测量仪，包括：壳体和设置在壳体内部电路装置，壳体设有面板、背板以及由面板和背板合围形成的内腔，内腔设有PCB板，PCB板固定在面板下方；电路装置包括：霍尔传感器、模拟开关、单片机、电源接口、USB模块；霍尔传感器、模拟开关、单片机、USB模块均集成在PCB板上；霍尔传感器以阵列方式焊接在PCB板上，霍尔传感器通过模拟开关与单片机连接，霍尔传感器用于对面板上方的磁场进行检测并得到霍尔电压；模拟开关与单片机连接，模拟开关用于使霍尔传感器按照预设的顺序逐个向单片机输出的霍尔电压；单片机预设模拟开关的通断顺序以及读取霍尔电压信号并进行A/D转换、处理、计算、存储。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁场测量领域，具体是指一种多路磁场强度测量仪。
背景技术
目前市场上的高斯计大多数是包含一个测量探头，需将探头置于待测磁体上进行测量读数，一次只可测量一个磁体。在工业生产中，常常遇到需要对大量磁体的磁感应强度快速测量的情况，例如智能水表企业需要对流量传感器中对霍尔原件施加磁场的永久小磁扣的磁感应强度进行测量，企业一般需要一次性检测上千只小磁扣，若用这种一个探头的高斯计就不是很适用了。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于，提供一种多路磁场强度测量仪，包括：壳体和设置在壳体内部电路装置，所述壳体设有面板、背板以及由面板和背板合围形成的内腔，所述内腔设有PCB板，PCB板固定在面板下方；
所述电路装置包括：霍尔传感器、模拟开关、单片机、电源接口、USB模块；霍尔传感器、模拟开关、单片机、USB模块均集成在所述PCB板上；所述霍尔传感器以阵列方式焊接在PCB板上，霍尔传感器通过模拟开关与单片机连接，霍尔传感器用于对面板上方的磁场进行检测并得到霍尔电压；所述模拟开关与单片机连接，模拟开关用于使霍尔传感器按照预设的顺序逐个向单片机输出的霍尔电压；
所述单片机用于预设模拟开关的通断顺序以及读取霍尔电压信号并进行A/D转换、处理、计算、存储。
优选地，所述面板采用塑料板制作；
所述面板上设有与霍尔传感器阵列一一对应的凹槽，待测磁体器件放置在凹槽中。
优选地，所述背板上还设有电源开关、与USB模块连接的USB接口。
优选地，所述电路装置还包括：整流器、变压器、稳压器、滤波器；
所述整流器的输入端与电源接口连接，整流器的输出端与变压器一次侧连接，变压器二次侧与稳压器连接，稳压器用于对变压器二次侧输出的信号进行稳压，稳压后由滤波器进行滤波。
优选地，所述电路装置还包括：与单片机连接的复位模块；
所述复位模块包括：复位芯片、上拉电阻Rf、复位按键；
复位芯片的一号管脚通过上拉电阻Rf接电源，复位芯片的二号管脚接电源，复位芯片的五号管脚接，复位芯片的一号管脚通过复位按键接三号管脚，且三号管脚和四号管脚接地；复位芯片五号管脚接地，复位芯片七号管脚与单片机连接用于发送复位信号，复位芯片八号管脚通过二极管VDf与一号管脚连接；复位按键用于接收复位信号，在发出复位脉冲后使复位芯片的八号管脚变成高电平并持续预设时间，使复位模块对单片机进行复位。
优选地，所述电路装置还包括：设置在霍尔传感器与模拟开关之间的信号调制模块；
所述信号调制模块包括：调制电阻Rtz1和调制电阻Rtz2的第一端与信号调制模块输入端连接，调制电阻Rtz1的第二端接地；调制电阻Rtz2的第二端分别与调制电容Ctz1的第一端和调制电阻Rtz3的第一端连接；调制电容Ctz1的第二端与信号调制模块输出端连接，调制电阻Rtz3的第二端和调制电容Ctz2的第一端分别与放大器Ftz的阳极端连接，调制电容Ctz2的第二端接地，放大器Ftz的阴极端接信号调制模块输出端；放大器Ftz的输出端接信号调制模块输出端。
从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
多路磁场强度测量仪能够对几十个磁体器件产生的磁场强度进行同时测量，该测量仪电路简单、成本较低、便于操作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为多路磁场强度测量仪的示意图；
图2为多路磁场强度测量仪的立体图；
图3为多路磁场强度测量仪侧视图；
图4为霍尔传感器与凹槽的结构示意图；
图5为复位模块的电路图；
图6为信号调制模块的电路图。
具体实施方式
为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实用新型提供了一种多路磁场强度测量仪，如图1、图2所示包括：壳体和设置在壳体内部电路装置，壳体设有面板2、背板以及由面板和背板合围形成的内腔；内腔设有PCB板，PCB板固定在面板下方；
电路装置包括：霍尔传感器6、模拟开关7、单片机8、电源接口9、USB接口10；霍尔传感器6、模拟开关7、单片机8、USB模块10均集成在PCB板上；霍尔传感器6以阵列方式焊接在PCB板上，霍尔传感器6通过模拟开关7与单片机8连接，霍尔传感器6用于对面板2上方的磁场进行检测并得到霍尔电压；模拟开关7与单片机8连接，模拟开关7用于使霍尔传感器6按照预设的顺序逐个向单片机8输出的霍尔电压；单片机8用于预设模拟开关7的通断顺序以及读取霍尔电压信号并进行A/D转换、处理、计算、存储。
本实施例中，面板2是具有一定厚度的塑料板，面板上刻有凹槽1并以10*4阵列方式排列，壳体背板上设有USB接口3、电源接口9和电源开关5，壳体内腔中设有PCB板并固定在面板2下方。
如图3、图4所示，霍尔传感器6以相同阵列方式焊接在PCB板上，与面板上的凹槽1相一一对应。
其中多路磁场强度测量仪具有四十个霍尔传感器，对面板凹槽中的四十个小磁体的磁场强度进行同时测量。霍尔传感器选用一种线性霍尔传感器芯片A1302，该传感器输入是变化的磁场强度，输出是与输入量成正比的电压信号，并且该传感器线性度好、温度稳定性好、体积小。
单片机选用STC12C5A16S2单片机来进行通信与数据处理。该型号单片机具有8路高速10位A/D转换器，在这里只选用1路作为A/D转换使用，即一次只能读取一个数据，通过ADC1/P1.1口将霍尔传感器输出的模拟电压信号转换为数字信号。
模拟开关选用8选1模拟开关CD4051，对霍尔传感器信号进行选通实现多路信号的处理。由于单片机选用1路A/D转换，那么就需要逐个处理这40路霍尔传感器信号，在这里使用5个同型号的模拟开关来选通40路霍尔传感器信号。
本实施例中，如图5和图6所示，电路装置还包括：与单片机8连接的复位模块；复位模块包括：复位芯片、上拉电阻Rf、复位按键；
复位芯片的一号管脚通过上拉电阻Rf接电源，复位芯片的二号管脚接电源，复位芯片的五号管脚接，复位芯片的一号管脚通过复位按键接三号管脚，且三号管脚和四号管脚接地；复位芯片五号管脚接地，复位芯片七号管脚与单片机连接用于发送复位信号，复位芯片八号管脚通过二极管VDf与一号管脚连接；复位按键用于接收复位信号，在发出复位脉冲后使复位芯片的八号管脚变成高电平并持续预设时间，使复位模块对单片机进行复位；
电路装置还包括：设置在霍尔传感器6与模拟开关7之间的信号调制模块；
信号调制模块包括：调制电阻Rtz1和调制电阻Rtz2的第一端与信号调制模块输入端连接，调制电阻Rtz1的第二端接地；调制电阻Rtz2的第二端分别与调制电容Ctz1的第一端和调制电阻Rtz3的第一端连接；调制电容Ctz1的第二端与信号调制模块输出端连接，调制电阻Rtz3的第二端和调制电容Ctz2的第一端分别与放大器Ftz的阳极端连接，调制电容Ctz2的第二端接地，放大器Ftz的阴极端接信号调制模块输出端；放大器Ftz的输出端接信号调制模块输出端。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种多路磁场强度测量仪，其特征在于，包括：壳体和设置在壳体内部电路装置，所述壳体设有面板、背板以及由面板和背板合围形成的内腔，所述内腔设有PCB板，PCB板固定在面板下方；
所述电路装置包括：霍尔传感器、模拟开关、单片机、电源接口、USB模块；霍尔传感器、模拟开关、单片机、USB模块均集成在所述PCB板上；所述霍尔传感器以阵列方式焊接在PCB板上，霍尔传感器通过模拟开关与单片机连接，霍尔传感器用于对面板上方的磁场进行检测并得到霍尔电压；所述模拟开关与单片机连接，模拟开关用于使霍尔传感器按照预设的顺序逐个向单片机输出的霍尔电压；
所述单片机用于预设模拟开关的通断顺序以及读取霍尔电压信号并进行A/D转换、处理、计算、存储。
2.根据权利要求1所述的多路磁场强度测量仪，其特征在于，
所述面板采用塑料板制作；
所述面板上设有与霍尔传感器阵列一一对应的凹槽，待测磁体器件放置在凹槽中。
3.根据权利要求1所述的多路磁场强度测量仪，其特征在于，
所述背板上还设有电源开关、与USB模块连接的USB接口。
4.根据权利要求3所述的多路磁场强度测量仪，其特征在于，
所述电路装置还包括：整流器、变压器、稳压器、滤波器；
所述整流器的输入端与电源接口连接，整流器的输出端与变压器一次侧连接，变压器二次侧与稳压器连接，稳压器用于对变压器二次侧输出的信号进行稳压，稳压后由滤波器进行滤波。
5.根据权利要求1所述的多路磁场强度测量仪，其特征在于，
所述电路装置还包括：与单片机连接的复位模块；
所述复位模块包括：复位芯片、上拉电阻Rf、复位按键；
复位芯片的一号管脚通过上拉电阻Rf接电源，复位芯片的二号管脚接电源，复位芯片的五号管脚接，复位芯片的一号管脚通过复位按键接三号管脚，且三号管脚和四号管脚接地；复位芯片五号管脚接地，复位芯片七号管脚与单片机连接用于发送复位信号，复位芯片八号管脚通过二极管VDf与一号管脚连接；复位按键用于接收复位信号，在发出复位脉冲后使复位芯片的八号管脚变成高电平并持续预设时间，使复位模块对单片机进行复位。
6.根据权利要求1所述的多路磁场强度测量仪，其特征在于，
所述电路装置还包括：设置在霍尔传感器与模拟开关之间的信号调制模块；
所述信号调制模块包括：调制电阻Rtz1和调制电阻Rtz2的第一端与信号调制模块输入端连接，调制电阻Rtz1的第二端接地；调制电阻Rtz2的第二端分别与调制电容Ctz1的第一端和调制电阻Rtz3的第一端连接；调制电容Ctz1的第二端与信号调制模块输出端连接，调制电阻Rtz3的第二端和调制电容Ctz2的第一端分别与放大器Ftz的阳极端连接，调制电容Ctz2的第二端接地，放大器Ftz的阴极端接信号调制模块输出端；放大器Ftz的输出端接信号调制模块输出端。
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| CN106707205A (zh) * | 2017-02-06 | 2017-05-24 | 南京艾驰电子科技有限公司 | 一体化高斯计系统及一体化高斯计 |
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