一種環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子設(shè)備的增多，目前環(huán)境中磁信號(hào)也越來(lái)越多，對(duì)環(huán)境及健康影響也越來(lái) 越多。在很多場(chǎng)合，需要連續(xù)記錄環(huán)境中的磁場(chǎng)，并且要求較高的精度。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 考慮到上述需求，本實(shí)用新型提供了一種環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置，用于連續(xù)記錄環(huán)境 中的三維磁場(chǎng)，并且具備高的精度及實(shí)用價(jià)值。
[0004] 與現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)境磁場(chǎng)記錄設(shè)備相比，本實(shí)用新型具備較高的精度，因?yàn)槠洳捎?較高靈敏度的磁敏電阻和多傳感器的采集探頭設(shè)計(jì)。尤其是，本實(shí)用新型可記錄三維磁場(chǎng)， 并通過(guò)計(jì)算求解總磁場(chǎng)。本實(shí)用新型的環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置架構(gòu)靈活，其采集探頭、采集電路 和記錄存儲(chǔ)器可更換，方便升級(jí)。
[0005] 本實(shí)用新型公開了一種環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置，包括采集探頭、采集電路和記錄存儲(chǔ) 器。其中，采集探頭用于環(huán)境磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集;采集電路用于控制傳感器的工作，并將采集 的數(shù)據(jù)發(fā)送給記錄存儲(chǔ)器;記錄存儲(chǔ)器用于數(shù)據(jù)的記錄，通常為存儲(chǔ)卡等非易失性設(shè)備。
[0006] 采集探頭位于裝置的最前端，使用多個(gè)磁敏電阻傳感器構(gòu)成的陣列來(lái)測(cè)量環(huán)境磁 場(chǎng)，以提高測(cè)量精度。多個(gè)傳感器可布置在長(zhǎng)方體或圓柱體等支撐結(jié)構(gòu)上，并通過(guò)較長(zhǎng)的信 號(hào)線纜將磁場(chǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送給采集電路。較長(zhǎng)的信號(hào)線可以避免后面的采集電路等對(duì)采集探頭 附近的磁場(chǎng)影響，以提高測(cè)量準(zhǔn)確度。
[0007] 采集電路在裝置處于中間位置，其前端為采集探頭，后端為記錄存儲(chǔ)器。采集電路 控制采集探頭中傳感器的工作，采集探頭傳感器的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的緩沖處理，并記錄存儲(chǔ) 器的通信。采集電路通過(guò)前端接口電路收集采集到的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，之后發(fā)送到微處理器，按照 程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò)傳輸線發(fā)送給記錄存儲(chǔ)器。
[0008]記錄存儲(chǔ)器處于裝置的最后端，一般為通常為存儲(chǔ)卡等非易失性設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn) 磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。一般的存儲(chǔ)器為SD卡、U盤或其他掉電不丟失的存儲(chǔ)設(shè)備。
[0009] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置，其特征包括：
[0010] 采集環(huán)境磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集探頭，所述采集探頭包括多個(gè)磁場(chǎng)傳感器，
[0011] 控制所述多個(gè)磁場(chǎng)傳感器的工作的采集電路，
[0012] 接收來(lái)自采集電路的采集數(shù)據(jù)的記錄存儲(chǔ)器，
[0013] 其中，
[0014] 所述多個(gè)磁場(chǎng)傳感器組成一個(gè)前端探測(cè)陣列。
[0015] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)進(jìn)一步的方面，上述多個(gè)磁場(chǎng)傳感器是五個(gè)三維磁場(chǎng)傳感 器，所述五個(gè)三維磁場(chǎng)傳感器依次被放置在一個(gè)長(zhǎng)方體柱的五個(gè)角上，形成一個(gè)三角錐。
[0016] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)進(jìn)一步的方面，上述采集電路包括前端接口電路，且從每 個(gè)三維磁場(chǎng)傳感器引出的傳輸線接到前端接口電路。
[0017] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)進(jìn)一步的方面，以上述五個(gè)三維磁場(chǎng)傳感器中的第一三維 磁場(chǎng)傳感器S0的XYZ坐標(biāo)作為基準(zhǔn)，將其他四個(gè)三維磁場(chǎng)傳感器SI、S2、S3、S4的XYZ方向進(jìn) 行歸一化處理。
[0018] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)進(jìn)一步的方面，上述三維磁場(chǎng)傳感器是磁敏電阻傳感器。
[0019] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)進(jìn)一步的方面，上述記錄存儲(chǔ)器是非易失性存儲(chǔ)器。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本實(shí)用新型的環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置的各部分的連接示意圖；
[0021] 圖2是本實(shí)用新型的環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置的探頭的一個(gè)實(shí)施例的布局方式；
[0022] 圖3是本實(shí)用新型的環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置的采集電路的一個(gè)實(shí)施例的硬件框圖；
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024] 本實(shí)用新型公開的一種環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置包括采集探頭100、采集電路101和記錄 存儲(chǔ)器102及電池部分103四個(gè)部分。其中，前三部分是前后互相串聯(lián)組成整個(gè)記錄裝置， 使用電池供電在于提高測(cè)量精度。裝置四部分的連接示意圖如圖1所示。圖1中，1〇〇為采集 探頭，其包括一個(gè)前端探測(cè)陣列，該前端探測(cè)陣列多個(gè)磁場(chǎng)傳感器組成。101為采集電路，為 采集探頭100提供電源，并發(fā)出控制信號(hào)，并處理采集探頭100傳輸過(guò)來(lái)的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)。采 集電路101在裝置中處于承前啟后的作用，一方面與采集探頭100對(duì)接，實(shí)現(xiàn)電源、控制及數(shù) 據(jù)信號(hào)的傳送;另一方面與記錄存儲(chǔ)器102通過(guò)總線進(jìn)行通信，可在記錄信號(hào)的控制下實(shí)現(xiàn) 磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的傳送。102為記錄存儲(chǔ)器，處于設(shè)備的最后端，完成數(shù)據(jù)的在非易失性設(shè)備的存 儲(chǔ)。103為電池，這是為提供測(cè)量精度而提供的。采集探頭100工作所需要的電源由電池103 提供，并由米集電路101進(jìn)行傳遞。為提尚米集的準(zhǔn)確度，避免由工頻線路及電路帶來(lái)的測(cè) 量誤差，采用電池（103)作為采集探頭100和采集電路101的供電來(lái)源。電池直接連接到采集 電路101中，并傳送到采集探頭100中。
[0025] 如圖2所示，采集探頭100的一種實(shí)施例以長(zhǎng)方體作為基本結(jié)構(gòu)，采用5個(gè)三維磁場(chǎng) 傳感器實(shí)現(xiàn)采集探頭100。將5個(gè)磁敏電阻傳感器依次放置在長(zhǎng)方體柱的5個(gè)角，使其形成一 個(gè)三角錐，并從每個(gè)磁敏電阻傳感器引出傳輸線接到采集電路101的前端接口電路。以磁敏 電阻傳感器S0的XYZ坐標(biāo)作為參考，將其他磁敏電阻傳感器的XYZ坐標(biāo)進(jìn)行歸一化處理。這 是由于傳感器的擺放位置不同，所以其他傳感器相對(duì)于磁敏電阻傳感器so的XYZ有所不同。 一種情況下歸一化時(shí)參考下表。
[0026]
[0027] 這種布局的優(yōu)點(diǎn)在于以傳感器SO為基準(zhǔn)，構(gòu)建了多個(gè)梯度測(cè)量的方式，便于后續(xù) 的分析與處理。傳感器均為三維，5個(gè)磁敏電阻傳感器共提供15個(gè)磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，并可獲得傳感 器S0以外的其他傳感器SI、S2、S3、S4相對(duì)于傳感器S0的變化值。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的采集電路101的硬件框圖如圖3所示。該采集電路包括 電源部分300、驅(qū)動(dòng)部分301、控制器302、存儲(chǔ)器控制部分303及電池304。其中，電源部分300 將電池304的電壓轉(zhuǎn)換為硬件工作所需要的各種電源，如采集探頭100的電源和采集電路 101本身的電源。驅(qū)動(dòng)部分301驅(qū)動(dòng)控制器對(duì)采集探頭100的控制信號(hào)及驅(qū)動(dòng)采集探頭100的 數(shù)據(jù)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)線傳輸?shù)男枰?。控制?02為采集裝置的核心控制芯片，具體可以是微 處理器、DSP及單片機(jī)等。存儲(chǔ)器控制部分303是記錄存儲(chǔ)器的接口電路，與存儲(chǔ)器的類型 相匹配。
[0029] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果包括：
[0030] 本實(shí)用新型可連續(xù)記錄環(huán)境中的三維磁場(chǎng)，具備較高的精度、能記錄三維磁場(chǎng)及 裝置架構(gòu)靈活等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型可作為家用及環(huán)境磁場(chǎng)檢測(cè)的一般儀器，體現(xiàn)出高性價(jià) 比的優(yōu)勢(shì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置，其特征包括： 采集環(huán)境磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集探頭（100)，所述采集探頭（100)包括多個(gè)磁場(chǎng)傳感器， 控制所述多個(gè)磁場(chǎng)傳感器的工作的采集電路(101)， 接收來(lái)自采集電路（101)的采集數(shù)據(jù)的記錄存儲(chǔ)器（102)， 其中， 所述多個(gè)磁場(chǎng)傳感器組成一個(gè)前端探測(cè)陣列。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置，其特征在于： 所述多個(gè)磁場(chǎng)傳感器是五個(gè)三維磁場(chǎng)傳感器，所述五個(gè)三維磁場(chǎng)傳感器依次被放置在 一個(gè)長(zhǎng)方體柱的五個(gè)角上，形成一個(gè)三角錐。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置，其特征在于： 采集電路（1 〇 1)包括前端接口電路， 從每個(gè)三維磁場(chǎng)傳感器引出的傳輸線接到前端接口電路。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置，其特征在于： 以所述五個(gè)三維磁場(chǎng)傳感器中的第一三維磁場(chǎng)傳感器S0的XYZ坐標(biāo)作為基準(zhǔn)，將其他 四個(gè)三維磁場(chǎng)傳感器SI、S2、S3、S4的XYZ方向進(jìn)行歸一化處理。5. 根據(jù)權(quán)利要求2 - 4中任一項(xiàng)所述的環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置，其特征在于： 所述三維磁場(chǎng)傳感器是磁敏電阻傳感器。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置，其特征在于： 記錄存儲(chǔ)器（102)是非易失性存儲(chǔ)器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種環(huán)境磁場(chǎng)記錄裝置，包括采集探頭、采集電路和記錄存儲(chǔ)器3個(gè)部分。其中，采集探頭用于環(huán)境磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集；采集電路用于控制傳感器的工作，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給記錄存儲(chǔ)器；記錄存儲(chǔ)器用于數(shù)據(jù)的記錄，通常為存儲(chǔ)卡等非易失性設(shè)備。采集探頭采用多個(gè)傳感器來(lái)測(cè)量環(huán)境磁場(chǎng)，以提高測(cè)量精度。采集電路用于控制采集探頭中傳感器的工作，采集采集探頭傳感器的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，發(fā)送給記錄存儲(chǔ)器。記錄存儲(chǔ)器處于裝置的最后端，一般為通常為存儲(chǔ)卡等非易失性設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。一般的存儲(chǔ)器為SD卡、U盤或其他掉電不丟失的存儲(chǔ)設(shè)備。
【IPC分類】G01R29/08
【公開號(hào)】CN205139253
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520827266
【發(fā)明人】蔡希昌, 李欣歡, 田常正, 郭英杰, 魏志鵬
【申請(qǐng)人】北方工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日