CN207472977U - 一种工频电磁辐射环境监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电磁辐射监测装置领域，特别涉及一种工频电磁辐射环境监测仪，其技术方案要点是：包括电磁波传感器、A/D转换模块和主控装置；还包括量程选择模块，量程选择模块包括三个量程单元：低量程单元、中量程单元和高量程单元；量程选择模块还包括自动选择开关，所述自动选择开关与主控装置连接，接收来自主控装置的控制信号，所述自动选择开关与所述量程单元连接，控制所述量程单元的回路通断。其特点是能够自动切换量程，无需手动操作，提高工作效率。

Description

一种工频电磁辐射环境监测仪

技术领域

本实用新型涉及电磁辐射监测装置领域，特别涉及一种工频电磁辐射环境监测仪。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高和电子及通信技术的迅速发展，如智能手机、微型电脑、微波炉、移动基站以及小区宽带交换设备等都出现在了人们的生活中。与此同时，电磁场、电磁波也越来越密集地散布在人们生活的空间环境中。电磁辐射是交变的电场与磁场正交，以源为中心，向周围空间交替产生并且以一定的速度传播的波，过量的辐射会对人体产生不同程度的影响，较长时间的辐射还会引起神经系统、心血管系统、生殖系统以及免疫系统等生理系统的畸变。目前专业的电磁辐射监测系统价格昂贵而且机器体积较大不适合操作，而低廉的电磁辐射检测系统的宽带性严重不足，无法满足个人用户对自身电磁环境的好坏的评估。

针对上述问题，我国现有如下专利:

专利授权公告号：CN205139254U，公开了一种便携式电磁辐射测量仪，包括辐射信号采集处理器和智能终端，所述辐射信号采集处理器包括接收天线、阻抗匹配单元、检波单元和微处理单元，所述智能终端包括数据交互模块、数据处理模块和显示模块，所述接收天线的信号输出端与阻抗匹配单元的信号输入端相连，所述阻抗匹配单元的信号输出端与检波单元的信号输入端相连，所述检波单元的信号输出端与微处理单元的信号输入端相连，所述微处理单元的信号输出端与智能终端中的数据交互模块相连，所述数据交互模块与数据处理模块相连，所述数据处理模块与显示模块相连，其中，所述智能终端通过数据交互模块与辐射信号采集处理器实现电能传输及数据交互，便携，成本低。

然而，该装置只能通过手动实现量程调节，无法自动切换量程。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种工频电磁辐射环境监测仪，其特点是能够自动切换量程，无需手动操作，提高工作效率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种工频电磁辐射环境监测仪，包括电磁波传感器、A/D转换模块和主控装置；所述A/D转换模块与所述主控装置连接；电磁波传感器，用于接收外界的工频电磁辐射信号，并将电磁辐射信号转变为电信号；检波模块，用于提取叠加在高频载波上的低频信号；电磁波传感器与检波模块连接，检波模块与主控装置连接；还包括量程选择模块，量程选择模块包括三个量程单元：低量程单元、中量程单元和高量程单元；所述量程选择模块的输入端与所述电磁波传感器连接，所述量程选择开关的输出端与所述A/D转换模块电连接；低量程单元，包括放大电路，所述放大电路用于放大量程选择模块的输入信号，并将放大后的信号传输到量程选择模块的输出端；中量程单元，包括传输线，所述传输线用于将量程选择模块的输入电压传输到量程选择模块的输出端；高量程单元，包括衰减电路，所述衰减电路用于衰减量程选择模块的输入信号，并将衰减后的信号传输到量程选择模块的输出端；量程选择模块还包括自动选择开关，所述自动选择开关与主控装置连接，接收来自主控装置的控制信号，所述自动选择开关与所述量程单元连接，控制所述量程单元的回路通断。

通过上述技术方案，设置自动选择开关，通过自动选择开关控制量程单元的回路通断，自动选择量程，无需手动操作，提高工作效率；当电磁波传感器检测到大量电磁辐射，超过现有量程范围时，令高量程单元的回路导通，通过衰减电路对电磁波传感器输出的电信号进行衰减，使其适应量程范围；当电磁波传感器检测到少量电磁辐射，低于现有的量程范围时，令低量程单元的回路导通，通过放大电路对电磁波传感器输出的电信号进行放大，使其适应量程范围。

优选的，所述自动选择开关包括三个继电器，所述继电器与所述量程单元一一对应；所述继电器的线圈一端与所述主控装置连接，另一端接地；所述继电器的触点串联于对应的所述量程单元的回路中。

通过上述技术方案，设置继电器，主控装置通过控制继电器线圈的通电和断电能够操控继电器触点的闭合和断开，从而控制量程单元的回路通断。

优选的，所述自动选择开关包括三个MOS管，所述MOS管与所述量程单元一一对应，所述MOS管的栅极与所述主控装置连接，源极与所述量程选择模块的输入端连接，漏极与对应的所述量程单元连接。

通过上述技术方案，设置MOS管，利用MOS管的开关特性，主控装置通过控制MOS管的栅极电压，从而控制量程单元的回路通断。

优选的，所述电磁波传感器与所述量程选择模块之间还设置有阻抗匹配模块。

通过上述技术方案，设置阻抗匹配模块，使得电磁波传感器输出的电信号经过阻抗匹配模块后能够近似无失真地输入量程选择模块中。

优选的，所述量程选择模块与所述A/D转换模块之间还设置有检波模块。

通过上述技术方案，设置检波模块，检波模块能够提取叠加在高频载波上的低频信号，去除高频噪声。

优选的，还包括比较模块，所述比较模块还设置有参考电压生成模块，所述参考电压生成模块用于生成高参考电压和低参考电压。

通过上述技术方案，设置比较模块，在比较模块中设置参考电压生成模块，参考电压生成模块生成高参考电压和低参考电压，两者限定了量程范围。

优选的，所述比较模块的输入端与所述检波模块连接，用于接收来自检波模块的输入信号，并与高参考电压和低参考电压比较，所述比较模块的输出端与所述主控装置连接。

通过上述技术方案，比较模块将检波模块输出的电压与参考量程进行比较，并将比较结果输出给主控装置。

优选的，所述主控装置上还连接有显示器和存储器。

通过上述技术方案，在主控装置上舍子显示器和存储器，将主控装置处理后的数据在显示器上显示，使工作人员能够读数；还会通过存储器将数据存储备用。

本实用新型的有益效果在于：1）通过设置自动选择开关，自动选择量程，无需手动操作，提高工作效率；2）通过设置阻抗匹配模块，使得电磁波传感器输出的电信号经过阻抗匹配模块后能够近似无失真地输入量程选择模块中；3）通过设置检波模块，检波模块能够提取叠加在高频载波上的低频信号，去除高频噪声。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例1的电气连接图；

图3为实施例1的量程选择模块的电气连接图；

图4为实施例2的量程选择模块的电气连接图。

附图标记：1、电磁波传感器；2、阻抗匹配模块；3、量程选择模块；4、检波模块；5、主控装置；6、存储器；7、显示器；8、低量程单元；9、中量程单元；10、高量程单元；11、自动选择开关；12、继电器；13、线圈；14、触点；15、比较模块；16、A/D转换模块；17、衰减电路；18、放大电路；19、传输线；20、MOS管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：一种工频电磁辐射环境监测仪，如图1、2所示，包括依次连接的电磁波传感器1、阻抗匹配模块2、量程选择模块3、检波模块4、A/D转换模块16、主控装置5和用户终端。主控装置5上还连接有存储器6和显示器7。比较模块15与检波模块4和量程选择模块3连接。

用户终端可以为计算机平台，计算机平台可通过USB接口与主控装置5通讯，实现操作控制和显示记录。操作控制包括发送中断请求、实现自动量程选择。

用户终端还可以为显示器7和控制面板。显示器7与主控装置5连接，实现数据的显示；控制面板能够向主控装置5发送中断请求、实现自动量程选择。

电磁波传感器1内部设置有接收天线，能够接收外界的工频电磁辐射信号，并将电磁辐射信号转变为电信号。

电磁波传感器1输出的电信号经过阻抗匹配模块2后能够近似无失真地输入量程选择模块3中。

如图3所示，量程选择模块3包括三个量程单元：低量程单元8、中量程单元9和高量程单元10。高量程单元10包括衰减电路17，衰减电路17将输入量程选择模块3的电信号按照一定的衰减比例进行衰减，并将衰减后的电信号传输到量程选择模块3的输出端。中量程单元9为传输线19，传输线19将输入量程选择模块3的电信号传输到量程选择模块3的输出端。低量程单元8包括放大电路18，放大电路18将量程选择模块3的输入端输入的电压按照一定的放大比例进行放大，并将放大后的电信号传输到量程选择模块3的输出端。

量程选择模块3中还设置有自动选择开关11，本实施例中采用的自动选择开关11包括三个与上述低量程单元8、中量程单元9和高量程单元10对应的继电器12，继电器12的线圈13的一端与主控装置5连接，另一端接地。继电器12的触点14串联在对应的量程单元的回路中,能够控制回路通断。

检波模块4能够滤除具有两个输出端：第一输出端和第二输出端，第一输出端与比较模块15的输入端连接，第二输出端与A/D转换模块16连接，

A/D转换模块16用于将模拟信号转换为数字信号，A/D转换模块16与主控装置5连接，将数字信号输入主控装置。

比较模块15的输出端与主控装置5连接。比较模块15中包括参考电压生成模块，参考电压生成模块能够生成高参考电压和低参考电平。比较模块15用于将量程选择模块3输出的电压与参考高压和参考低压进行比较并输出逻辑信号。当量程选择模块3的输出电压高于参考高压时，比较模块15输出高电平，当量程选择模块3的输出电压低于参考低压时，比较模块15输出低电平。

主控装置5根据比较模块15输出的逻辑信号控制自动选择开关11的通断。当主控装置5接收到来自比较模块15的高电平信号时，则控制中量程单元9对应的继电器12断开，使高量程单元10对应的继电器12闭合，使电信号经过衰减电路17后输出。当主控装置5接收到来自比较模块15的低电平信号时，则控制中量程单元9对应的继电器12断开，使低量程单元8对应的继电器12闭合，使电信号经过放大电路18后输出。

本实施例的工作方式如下：将工频电磁辐射环境监测仪放在测量区域中，电磁波传感器1将环境内的电磁辐射信号转换为电信号，通过阻抗匹配模块2接近无损地传输到量程选择模块3中，经过自动量程选择后，经过检波模块4滤除高频噪声后，进入A/D转换模块16转变为数字信号，并输入主控装置5。主控装置5对数据进行处理，在显示器7上显示，使工作人员能够读数；还会通过存储器6将数据存储备用。

实施例2：一种工频电磁辐射环境监测仪，与实施例1的不同之处在于，如图4所示，自动选择开关11包括三个与上述低量程单元8、中量程单元9和高量程单元10对应的MOS管20，MOS管20的栅极与主控装置5连接，源极与量程选择模块3的输入端连接，漏极与对应的量程单元连接。利用MOS管20的开关性能，控制不同量程单元回路的通断。

当主控装置5接收到来自比较模块15的高电平信号时，则控制中量程单元9对应的MOS管20断开，使高量程单元10对应的MOS管20闭合，使电信号经过衰减电路17后输出。当主控装置5接收到来自比较模块15的低电平信号时，则控制中量程单元9对应的MOS管20断开，使低量程单元8对应的MOS管20闭合，使电信号经过放大电路18后输出。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (8)

1.一种工频电磁辐射环境监测仪，包括电磁波传感器（1）、A/D转换模块和主控装置（5）；所述A/D转换模块（16）与所述主控装置（5）连接；

电磁波传感器（1），用于接收外界的工频电磁辐射信号，并将电磁辐射信号转变为电信号；

检波模块（4），用于提取叠加在高频载波上的低频信号；

电磁波传感器（1）与检波模块（4）连接，检波模块（4）与主控装置（5）连接；

还包括量程选择模块（3），量程选择模块（3）包括三个量程单元：低量程单元（8）、中量程单元（9）和高量程单元（10）；所述量程选择模块（3）的输入端与所述电磁波传感器（1）连接，所述量程选择开关的输出端与所述A/D转换模块（16）电连接；

低量程单元（8），包括放大电路（18），所述放大电路（18）用于放大量程选择模块（3）的输入信号，并将放大后的信号传输到量程选择模块（3）的输出端；

中量程单元（9），包括传输线（19），所述传输线（19）用于将量程选择模块（3）的输入电压传输到量程选择模块（3）的输出端；

高量程单元（10），包括衰减电路（17），所述衰减电路（17）用于衰减量程选择模块（3）的输入信号，并将衰减后的信号传输到量程选择模块（3）的输出端；

其特征在于：量程选择模块（3）还包括自动选择开关（11），所述自动选择开关（11）与主控装置（5）连接，接收来自主控装置（5）的控制信号，所述自动选择开关（11）与所述量程单元连接，控制所述量程单元的回路通断。

2.根据权利要求1所述的一种工频电磁辐射环境监测仪，其特征在于：所述自动选择开关（11）包括三个继电器（12），所述继电器（12）与所述量程单元一一对应；所述继电器（12）的线圈（13）一端与所述主控装置（5）连接，另一端接地；所述继电器（12）的触点（14）串联于对应的所述量程单元的回路中。

3.根据权利要求1所述的一种工频电磁辐射环境监测仪，其特征在于：所述自动选择开关（11）包括三个MOS管（20），所述MOS管（20）与所述量程单元一一对应，所述MOS管（20）的栅极与所述主控装置（5）连接，源极与所述量程选择模块（3）的输入端连接，漏极与对应的所述量程单元连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种工频电磁辐射环境监测仪，其特征在于：所述电磁波传感器（1）与所述量程选择模块（3）之间还设置有阻抗匹配模块（2）。

5.根据权利要求2或3所述的一种工频电磁辐射环境监测仪，其特征在于：所述量程选择模块（3）与所述A/D转换模块（16）之间还设置有检波模块（4）。

6.根据权利要求5所述的一种工频电磁辐射环境监测仪，其特征在于：还包括比较模块（15），所述比较模块（15）还设置有参考电压生成模块，所述参考电压生成模块用于生成高参考电压和低参考电压。

7.根据权利要求6所述的一种工频电磁辐射环境监测仪，其特征在于：所述比较模块（15）的输入端与所述检波模块（4）连接，用于接收来自检波模块（4）的输入信号，并与高参考电压和低参考电压比较，所述比较模块（15）的输出端与所述主控装置（5）连接。

8.根据权利要求2或3所述的一种工频电磁辐射环境监测仪，其特征在于：所述主控装置（5）上还连接有显示器（7）和存储器（6）。