PL199076B1 - Miernik natężenia pola elektromagnetycznego - Google Patents

Abstract

Miernik ma sondę pomiarową wyposażoną w pamięć, podłączoną do monitora wyposażonego w linię transmisyjną (8) podłączoną do pamięci (16) sondy (1). Sonda (1) linią ekranowaną (2) jest połączona poprzez dzielnik symetryczny (3), wzmacniacz (5) i multiplekser (6) z przetwornikiem analogowo-cyfrowym (7) i dalej poprzez linię transmisyjną (8) z procesorem (9), do którego to procesora (9) poprzez linię transmisyjną (8) są podłączone dzielnik (3), wzmacniacz (5), multiplekser (6) miernik temperatury (13), zegar (14) oraz pamięć wewnętrzna (15) jak również wyświetlacz (17), klawiatura (18) i sygnalizator (19), natomiast wyjście procesora (9) poprzez linię transmisyjną (8) jest połączone z łączem cyfrowym (10).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest miernik natężenia pola elektromagnetycznego przeznaczony zwłaszcza do pomiarów pola związanych z bezpieczeństwem pracy przy źródłach wytwarzających pola elektromagnetyczne, ochroną populacji generalnej przed niepożądanym działaniem pola elektromagnetycznego oraz w innych badaniach dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej.

Znany z polskiego opisu patentowego P-322668 miernik natężenia pola elektromagnetycznego składa się z sondy pomiarowej oraz monitora w postaci miliwoltomierza. Sonda pomiarowa wyposażona jest w pamięć stałą, połączoną drugim przewodem z procesorem miliwoltomierza prądu stałego. Wyjścia miliwoltomierza prądu stałego połączone są ze wskaźnikiem cyfrowym oraz z dodatkowym wskaźnikiem analogowym, którego wejście połączone jest przez dodatkowy przetwornik cyfrowo-analogowy z przetwornikiem analogowo-cyfrowym. Procesor jest wyposażony w dodatkowe wyjście cyfrowe.

Istota miernika polega na tym, że monitor pomiarowy jest wyposażony w linię transmisyjną podłączoną do pamięci sondy, zaś sonda linią ekranowaną jest połączona poprzez dzielnik symetryczny, wzmacniacz i multiplekser z przetwornikiem analogowo-cyfrowym i dalej poprzez linię transmisyjną z procesorem. Do procesora poprzez linię transmisyjną są podłączone dzielnik, wzmacniacz, multiplekser, miernik temperatury, zegar oraz pamięć wewnętrzna, jak również wyświetlacz, klawiatura i sygnalizator. Wyjście procesora jest podłączone poprzez linię transmisyjną z łączem cyfrowym albo poprzez linię transmisyjną i układ optyczny z gniazdem wyjściowym.

Korzystnie jest gdy łącze cyfrowe i/lub gniazdo wyjściowe są podłączone do komputera.

Korzystnym jest, gdy wyświetlacz analogowy stanowi wyświetlacz graficzny LCD, łącze cyfrowe stanowi gniazdo RS 232 czy też dzielnik jest sterowanym cyfrowo dzielnikiem symetrycznym.

Miernik według wynalazku stwarza bardzo duże możliwości, zwłaszcza w zakresie gromadzenia danych, zdalnego sterowania, odczytu mierzonej wartości oraz archiwizowania wyników pomiarów. Wyposażony jest również w sygnalizator informujący o przekroczeniu określonej wartości oraz miernik temperatury, której uwzględnianie jest szczególnie istotne w pomiarach. Bezpośrednia komunikacja miernika z zewnętrznym komputerem realizuje się za pomocą łącza cyfrowego korzystnie gniazda RS 232, zwłaszcza przy przepisywaniu danych z pamięci wewnętrznej do komputera czy przy kalibrowaniu sondy pomiarowej. W pomiarach sterowanych zdalnie wykorzystuje się łącze światłowodowe, wykonane jako nadawczo-odbiorczy układ optyczny z gniazdem wyjściowym, które pracuje stabilnie i bez zaburzeń spowodowanych mierzonym polem elektromagnetycznym.

Dodatkową zaletą nowego miernika jest możliwość współpracy ze znanymi sondami, przy czym w pamięci wewnętrznej sondy, poza jej charakterystyką dynamiczną umieszcza się także dane, umożliwiające jej identyfikację, wyświetlenie jej parametrów technicznych, charakterystyki oraz, co szczególnie ważne ze względu na przeznaczenie miernika, datę upływu ważności terminu legalizacji miernika.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest odtworzony na rysunku, który przedstawia schemat blokowy miernika.

Miernik natężenia pola elektromagnetycznego, w którym sonda pomiarowa 1 za pomocą linii ekranowanej 2 jest dołączona do automatycznego dzielnika symetrycznego 3 znajdującego się w obudowie monitora 4. Dzielnik 3 jest dołączony do wejś cia wzmacniacza 5. Wyjś cie wzmacniacza 5 jest połączone poprzez multiplekser 6 z przetwornikiem analogowo-cyfrowym 7. Do procesora 9 poprzez linię transmisyjną 8 są podłączone dzielnik 3, wzmacniacz 5, multiplekser 6, przetwornik analogowo-cyfrowy 7, miernik temperatury 13, zegar 14 oraz pamięć wewnętrzna 15, jak również wyświetlacz 17, klawiatura 18 i sygnalizator 19.

Równocześnie do procesora 9 dołączone jest łącze 10 jako gniazdo wyjściowe RS 232 oraz nadawczo-odbiorczy układ optyczny 11, z gniazdem wyjściowym 12.

Działanie miernika według wynalazku polega na tym, że pole elektromagnetyczne indukuje w antenie sondy 1 siłę elektromotoryczną, która po detekcji jest przekazywana za pomocą linii transparentowej o dużej impedancji do wyjścia sondy pomiarowej 1. Niezależnie od typu i konfiguracji sondy pomiarowej 1, istota jej pracy polega na zamianie pola elektromagnetycznego wielkiej częstotliwości na prąd stały. Napięcie wyjściowe sondy pomiarowej 1 poprzez linię ekranowaną 2 jest doprowadzane do wejścia monitora 4. Na wejściu monitora 4 znajduje się automatyczny dzielnik symetryczny 3, sterowany przez linię transmisyjną 8 z procesora 9. Zastosowanie automatycznego dzielnika symetrycznego 3 umożliwiło prowadzenie zautomatyzowanych pomiarów oraz okresową auto-kalibrację monitora, która polega na okresowym zwarciu wejścia i wyzerowaniu napięcia wyjściowego monitora 4.

PL 199 076 B1

Automatyczny dzielnik symetryczny 3 dołączony jest do wejścia analogowego wzmacniacza 5. Wyjście wzmacniacza 5 poprzez multiplekser 6, jest podłączone do przetwornika analogowo-cyfrowego 7. Równocześnie na podstawie danych z miernika temperatury 13, procesor 9, przez linię transmisyjną 8 steruje wzmocnieniem wzmacniacza 5, co pozwala na poszerzenie zakresu roboczych temperatur przyrządu. Możliwość taka jest niezmiernie istotna, bowiem miernik jest przyrządem przeznaczonym zwłaszcza do pomiarów terenowych, niezależnie od warunków klimatycznych. Przy przetwarzaniu reprezentacji cyfrowej sygnału w procesorze 9 są wykorzystywane parametry charakterystyki i dane identyfikacyjne stosowanej sondy pomiarowej 1, które są przechowane w jej pamięci 16, jednocześnie procesor 9 wykorzystywany jest przy kalibracji sondy 1. Sygnał wyjściowy po przetworzeniu w procesorze 9, jest doprowadzany do wyświetlacza 17, który jest wyświetlaczem graficznym LCD z analogowym oraz cyfrowym polem odczytowym. Wyświetlacz 17 pełni rolę wskaźnika danych pomiarowych, równocześnie za pomocą wydzielonej linijki pozwala na lokalizację lokalnych ekstremów mierzonego pola elektromagnetycznego. Zmierzona wartość natężenia pola i wartość równoważna dawki napromieniowania jest archiwizowana w pamięci wewnętrznej 15. Poza wynikiem pomiaru notuje się zintegrowaną dozę, datę i godzinę wykonanego pomiaru, temperaturę, oraz dane identyfikacyjne sondy pomiarowej 1. Za pomocą gniazda RS 232 10 jest możliwe połączenie procesora 9 z zewnętrznym komputerem. Połączenie to jest wykorzystywane przy przepisywaniu danych z pamięci monitora 4 do zewnętrznego komputera, przy kalibrowaniu sondy 1 i wprowadzaniu danych do jej pamięci 16 lub przy prowadzeniu zdalnych pomiarów. Ze względu na zaburzenia mierzonego pola przez metaliczne łącze RS 232 10 do prowadzenia zdalnych pomiarów monitor 4 wyposażono w nadawczo-odbiorczy układ optyczny 11 ze światłowodowym gniazdem wyjściowym 12. Światłowód, jako „przeźroczysty” dla mierzonego pola nie powoduje jego zaburzeń w trakcie pomiarów i pozwala na zdalne sterowanie miernikiem oraz zdalny odczyt mierzonych wielkości. Praca miernika jest sterowana poprzez linię transmisyjną 8 z klawiatury 18. Do sygnalizacji przekroczenia ustalonej wartości mierzonej wielkości służy akustyczny i optyczny sygnalizator 19.

Claims (9)

1. Miernik natężenia pola elektromagnetycznego wyposażony w procesor, przetwornik analogowo-cyfrowy oraz sondę pomiarową wyposażoną w pamięć sondy, podłączoną do monitora, znamienny tym, że monitor pomiarowy (4) jest wyposażony w linię transmisyjną (8) podłączoną do pamięci (16) sondy (1), zaś sonda (1) linią ekranowaną (2) jest połączona poprzez dzielnik symetryczny (3), wzmacniacz (5) i multiplekser (6) z przetwornikiem analogowo-cyfrowym (7) i dalej poprzez linię transmisyjną (8) z procesorem (9), do którego to procesora (9) poprzez linię transmisyjną (8) są podłączone dzielnik (3), wzmacniacz (5), multiplekser (6) miernik temperatury (13), zegar (14) oraz pamięć wewnętrzna (15), jak również wyświetlacz (17), klawiatura (18) i sygnalizator (19), natomiast wyjście procesora (9) poprzez linię transmisyjną (8) jest połączone z łączem cyfrowym (10).

2. Miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że wyjście procesora (9) podłączone jest poprzez linię transmisyjną (8) i nadawczo-odbiorczy układ optyczny (11) z gniazdem wyjściowym (12).

3. Miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że łącze cyfrowe (10) jest podłączone do komputera.

4. Miernik według zastrz. 2, znamienny tym, że gniazdo wyjściowe (12) jest podłączone do komputera.

5. Miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że procesor (9) ma dwa wyjścia, przy czym jedno wyjście jest podłączone poprzez linię transmisyjną (8) i nadawczo-odbiorczy układ optyczny (11) z gniazdem wyjściowym (12), zaś drugie wyjście połączone jest z łączem cyfrowym (10).

6. Miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że wyświetlacz (17) jest wyświetlaczem graficznym LCD z analogowym oraz cyfrowym polem odczytowym.

7. Miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że łącze cyfrowe (10) stanowi gniazdo RS 232.

8. Miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że dzielnik (3) jest sterowanym cyfrowo dzielnikiem symetrycznym.

9. Miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że procesor (9), do którego podłączony jest czujnik temperatury (13) za pomocą linii transmisyjnej (8) kontroluje wzmocnienie wzmacniacza (5).