CN219842544U - 一种微弱磁场南北极磁场值测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微弱磁场南北极磁场值测试装置，包括测试探头、电源适配器、通讯线和仪表主体，所述测试探头通过通讯线与仪表主体连接，所述电源适配器与仪表主体连接；所述仪表主体包括壳体和安装在壳体一侧的显示屏，所述壳体的内部安装有电路主板；本实用新型通过在电路主板上安装MCU芯片、EEPROM芯片、电源及电压检测电路和磁场测试控制电路，磁场控制电路主要由电压转换器和通讯芯片组成，通过电压转换器对MCU芯片和通讯芯片进行电压切换，且电压转换器有转换速率达到几十兆的速率需求，使测试磁场精度达到0.1uT，能够测试磁场最大值为600uT，有效提高了磁场测试精度，使南北极区分的精度得到提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁场仪表技术领域，具体为一种微弱磁场南北极磁场值测试装置。
背景技术
磁场仪表是一种测量电流的仪器，磁场仪表通常包括一个磁场系统和一个电流感应系统，其中磁场系统由一个永磁体和一个铁芯组成，用于产生一个稳定的磁场，电流感应系统由一个线圈和一个指针组成，线圈固定在仪表内部，指针则与线圈相连，可以随着线圈的旋转而移动。
当电流通过线圈时，线圈内部产生的磁场会与磁场系统中的磁场相互作用，产生一个力矩，使得线圈发生旋转。线圈旋转的角度与电流的大小成正比，因此可以通过测量线圈旋转的角度来确定电流的大小。指针的位置也会随着线圈的旋转而移动，从而显示电流的大小。
目前市面上的磁场仪表在微弱磁场南北极磁场值测试时，通常使用磁场计或样力计等仪器测量微弱磁场的强度，根据测量磁场在不同方向上的强度来确定磁场的方向，但是，通过该方式测量的磁场强度范围小，使磁场南北极区分的准确度不高，从而使磁场测试精度不高，因此我们需要提出一种微弱磁场南北极磁场值测试装置来解决上述存在的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种微弱磁场南北极磁场值测试装置，通过电压转换器对MCU芯片和通讯芯片进行电压切换，且电压转换器有转换速率达到几十兆的速率需求，使测试磁场精度达到0.1uT，能够测试磁场最大值为600uT，有效提高了磁场测试精度，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种微弱磁场南北极磁场值测试装置，包括测试探头、电源适配器、通讯线和仪表主体，所述测试探头通过通讯线与仪表主体连接，所述电源适配器与仪表主体连接；
所述仪表主体包括壳体和安装在壳体一侧的显示屏，所述壳体的内部安装有电路主板，所述电路主板上安装有型号为STM32F407VGT6的MCU芯片、型号为AT24C256C的EEPROM芯片、电源及电压检测电路和磁场测试控制电路，所述壳体的一侧设置有可对仪表各种模式切换控制的多个按键，多个所述按键与MCU芯片电性连接；
所述磁场测试控制电路包括型号为LSF0102的电压转换器和通讯芯片，所述电压转换器分别与MCU芯片和通讯芯片电性连接。
优选的，所述壳体与显示屏相邻的一侧设置有通讯接口，所述壳体与通讯接口相对的一侧设置有电源接口和电源开关。
优选的，所述通讯接口包括与上位机连接的Typec接口和供校准探头连接的连接接口，所述Typec接口和连接接口呈并排设置。
优选的，所述电路主板电性连接有9V电池和外置电源，所述外置电源与9V电池不同时工作。
优选的，所述电源适配器设置为9V电源适配器，当所述电源适配器与电源接口插接时9V电池断电，外置电源供电启动。
优选的，所述电源及电压检测电路包括型号为ADS8665的检测芯片、型号为ANG2004的继电器和型号为A03415的场效应管，所述场效应管的一端连接有9V电源座子，所述场效应管的另一端与继电器的一端连接，所述继电器的另一端与检测芯片电性连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在电路主板上安装MCU芯片、EEPROM芯片、电源及电压检测电路和磁场测试控制电路，磁场控制电路主要由电压转换器和通讯芯片组成，通过电压转换器对MCU芯片和通讯芯片进行电压切换，且电压转换器有转换速率达到几十兆的速率需求，使测试磁场精度达到0.1uT，能够测试磁场最大值为600uT，有效提高了磁场测试精度，使南北极区分的精度得到提高。
附图说明
图1为本实用新型的仪表主体一侧结构示意图；
图2为本实用新型的仪表主体另一侧结构示意图；
图3为本实用新型MCU芯片的电路图；
图4为本实用新型磁场测试控制电路的电路图；
图5为本实用新型电源及电压检测电路的电路图。
图中：1、壳体；2、显示屏；3、按键；4、连接接口；5、Typec接口；6、电源开关；7、电源接口。
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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种微弱磁场南北极磁场值测试装置，包括测试探头、电源适配器、通讯线和仪表主体，所述测试探头通过通讯线与仪表主体连接，所述电源适配器与仪表主体连接；
所述仪表主体包括壳体1和安装在壳体1一侧的显示屏2，所述壳体1的内部安装有电路主板，所述电路主板上安装有型号为STM32F407VGT6的MCU芯片、型号为AT24C256C的EEPROM芯片、电源及电压检测电路和磁场测试控制电路，所述壳体1的一侧设置有可对仪表各种模式切换控制的多个按键3，多个所述按键3与MCU芯片电性连接，多个按键分别为关机键、开关屏键、显示键、保持键和清零键，长按关机键进行关机，短按开关屏键进行关屏和开屏操作，短按显示键显示磁场值以及磁场波动值测量，按压保持键，让显示屏数据不再刷新，方面用户记录当前测试数据，再次长按保持键，进行正常模式，屏幕测试值实时刷新显示；
STM32F407VGT6的MCU芯片为程序代码编写存储运行主体芯片，电脑的大脑，便于对仪表各种模式切换控制硬件部分，AT24C256C的EEPROM芯片用于储存仪表各种模式、断电保存，当设置一模式，想断电重启之后，还能保存这种模式，可以使用MCU芯片与EEPROM芯片进行通讯设置，复位电路部分，上电单片机程序重新启动，MCU芯片设置有SW下载口和程序下载及升级端口，使用SW端口比JTAG端口少很多IO口，使用这种端口，减少板子烧录端口占用板子尺寸大小。
所述磁场测试控制电路包括型号为LSF0102的电压转换器和通讯芯片，所述电压转换器分别与MCU芯片和通讯芯片电性连接，电压转换器采用四节耳机接口进行通讯，四节耳机接口满足所有I2C通讯四线VCC GND SCL SDA需求，而且耳机接口方便插拔，牢固，与相对应的测试模块电路进行I2C通讯，电压转换器进行单片机3.3V和通讯芯片1.8V电压切换，电压转换器有转换速率能达到几十M的速率需求，有强推挽设计硬件，保证通讯性能通讯电压转换的专业稳定，FT232高速USB转串口芯片，相关电路与typec接口对接，type从接口方面与电路高速通讯，进行电路上位机PC端，与次仪表进行主从通讯，分析保存以及处理测试数据等。
所述壳体1与显示屏2相邻的一侧设置有通讯接口，所述壳体1与通讯接口相对的一侧设置有电源接口7和电源开关6。
所述通讯接口包括与上位机连接的Typec接口5和供校准探头连接的连接接口4，所述Typec接口5和连接接口4呈并排设置。
所述电路主板电性连接有9V电池和外置电源，所述外置电源与9V电池不同时工作，当外置电源插入时，电池供电自动断开，节省电池用电，当长时间不用时，可设定时间达到5分钟以上，电路会进入省电模式，关闭屏幕测量通讯等外设，MCU芯片进入休眠模式。
所述电源适配器设置为9V电源适配器，当所述电源适配器与电源接口7插接时9V电池断电，外置电源供电启动。
所述电源及电压检测电路包括型号为ADS8665的检测芯片、型号为ANG2004的继电器和型号为A03415的场效应管，所述场效应管的一端连接有9V电源座子，所述场效应管的另一端与继电器的一端连接，所述继电器的另一端与检测芯片电性连接。
当插入电源适配器9V电池GND断开，不再进行供电给电路板，外置电源供电生效，使用RT6365电源理论上可以接入电源达到50V,设计输入电源超出使用余量考虑很大，电压适配器差错，电源过大，一般也不会烧坏电路板硬件。AGN2004继电器，MCU芯片上电工作之后，通过检测芯片检测电池和外部供电电压，进行完全断开9V电池供电软件硬件控制方式。场效应管进行电路电源切换断开硬件，MCU芯片可以分别控制显示屏和测试电源，以及测试电路等各个部分电路断电和开启，进行软件控制硬件相关电路进入不工作，省电模式等。
综上，通过电压转换器对MCU芯片和通讯芯片进行电压切换，且电压转换器有转换速率达到几十兆的速率需求，使测试磁场精度达到0.1uT，能够测试磁场最大值为600uT，有效提高了磁场测试精度，使南北极区分的精度得到提高。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种微弱磁场南北极磁场值测试装置，包括测试探头、电源适配器、通讯线和仪表主体，其特征在于：所述测试探头通过通讯线与仪表主体连接，所述电源适配器与仪表主体连接；
所述仪表主体包括壳体(1)和安装在壳体(1)一侧的显示屏(2)，所述壳体(1)的内部安装有电路主板，所述电路主板上安装有型号为STM32F407VGT6的MCU芯片、型号为AT24C256C的EEPROM芯片、电源及电压检测电路和磁场测试控制电路，所述壳体(1)的一侧设置有可对仪表各种模式切换控制的多个按键(3)，多个所述按键(3)与MCU芯片电性连接；
所述磁场测试控制电路包括型号为LSF0102的电压转换器和通讯芯片，所述电压转换器分别与MCU芯片和通讯芯片电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种微弱磁场南北极磁场值测试装置，其特征在于：所述壳体(1)与显示屏(2)相邻的一侧设置有通讯接口，所述壳体(1)与通讯接口相对的一侧设置有电源接口(7)和电源开关(6)。
3.根据权利要求2所述的一种微弱磁场南北极磁场值测试装置，其特征在于：所述通讯接口包括与上位机连接的Typec接口(5)和供校准探头连接的连接接口(4)，所述Typec接口(5)和连接接口(4)呈并排设置。
4.根据权利要求3所述的一种微弱磁场南北极磁场值测试装置，其特征在于：所述电路主板电性连接有9V电池和外置电源，所述外置电源与9V电池不同时工作。
5.根据权利要求4所述的一种微弱磁场南北极磁场值测试装置，其特征在于：所述电源适配器设置为9V电源适配器，当所述电源适配器与电源接口(7)插接时9V电池断电，外置电源供电启动。
6.根据权利要求5所述的一种微弱磁场南北极磁场值测试装置，其特征在于：所述电源及电压检测电路包括型号为ADS8665的检测芯片、型号为ANG2004的继电器和型号为A03415的场效应管，所述场效应管的一端连接有9V电源座子，所述场效应管的另一端与继电器的一端连接，所述继电器的另一端与检测芯片电性连接。
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