一種基于單片機(jī)的便攜式電磁場(chǎng)檢測(cè)儀設(shè)計(jì)【開(kāi)題報(bào)告】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)文）開(kāi)題報(bào)題報(bào)告題目：一種基于單片機(jī)的便攜式電磁場(chǎng)檢測(cè)儀設(shè)計(jì)專業(yè)：電子信息工程1選題選題的背景、意的背景、意義電磁場(chǎng)是大自然中普遍存在的現(xiàn)象，是一種可控的物理場(chǎng)，具有其獨(dú)特的性能。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)物質(zhì)生活的要求越來(lái)越高，電視機(jī)，電冰箱，空調(diào)，電腦等各種高科技電器產(chǎn)品都已普及千家萬(wàn)戶。然而，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，各種電子產(chǎn)品或電子設(shè)備在人們的使用過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生一種對(duì)人體具有潛在危害的物質(zhì)電磁波，這些電磁

2、波對(duì)人體產(chǎn)生輻射作用。常見(jiàn)的例如，為什么人坐在電腦前工作久了皮膚會(huì)變差？嚴(yán)重的特別是高頻電磁波和強(qiáng)度較大的電磁場(chǎng)作用于人體后，導(dǎo)致人的精力和體力集聚衰退容易得白內(nèi)障、心血管等疾病，甚至導(dǎo)致人類免疫機(jī)能的下降從而引起癌癥等病變。這些困擾人們生活的其中之一就是電磁場(chǎng)輻射[13]?？梢?jiàn)，電磁場(chǎng)的測(cè)量極為重要，目前電磁場(chǎng)的測(cè)量已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電子、通訊和國(guó)防等科學(xué)研究，但是高精度、便攜式的電磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x多用于科學(xué)研究，且價(jià)格昂貴，因此開(kāi)發(fā)一種價(jià)

3、格低廉，便攜易用的電磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值及重大意義。2相關(guān)研究的最新成果及相關(guān)研究的最新成果及動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)目前測(cè)量電磁場(chǎng)常用的方法可分為如下幾種：（1）電磁感應(yīng)法電磁感應(yīng)法是由法拉第電磁感應(yīng)定律得到的通過(guò)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)確定磁通量的變化從而得到電磁場(chǎng)強(qiáng)度。這種方法的測(cè)量元件采用了單匝線圈通過(guò)良好的接地和屏蔽措施等提高測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。首先進(jìn)行電流值的計(jì)算，然后將磁場(chǎng)測(cè)得的結(jié)果與通過(guò)該電流計(jì)所得的理論值做比較若誤差很小即可

4、驗(yàn)證方案的可行性。這種方案最主要的是屏蔽問(wèn)題，只要有很好的屏蔽措施電磁感應(yīng)法就可以作為測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的一種有效方法。（2）霍爾效應(yīng)法霍爾效應(yīng)法是采用霍爾傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量的一種方法?；魻杺鞲衅饔呻娫刺峁┘?lì)電流，這種方法所采用的電路圖中有可變電阻，用來(lái)調(diào)節(jié)激勵(lì)電流的大圍約在10Hz以內(nèi)，只適用于測(cè)量緩慢變化的恒定磁場(chǎng)，一般專業(yè)用于地磁勘探測(cè)量。霍爾效應(yīng)法是一種比較理想的測(cè)量方法，其使用的霍爾器件靈敏度高、體積小、適應(yīng)頻率和溫度范圍寬而且這種

5、方法既可測(cè)量恒定磁場(chǎng)又可測(cè)量交變磁場(chǎng)，簡(jiǎn)單、方便又可靠[48]。當(dāng)然電磁場(chǎng)的測(cè)量需要相應(yīng)的測(cè)量?jī)x器，目前電磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x根據(jù)測(cè)量目的可分為寬帶輻射測(cè)量?jī)x和選頻式窄帶輻射測(cè)量?jī)x。無(wú)論是寬帶輻射測(cè)量?jī)x還是選頻式窄帶輻射測(cè)量?jī)x一般都是由天線和主機(jī)兩部分構(gòu)成。（1）寬帶輻射測(cè)量?jī)x寬帶輻射測(cè)量?jī)x通常使用寬度探頭，寬度探頭又可分為電場(chǎng)探頭和磁場(chǎng)探頭兩種。電場(chǎng)探頭由3個(gè)正交的探頭、接收端接肖特基檢波二極管、RC濾波器組成。檢波后的直流電經(jīng)過(guò)高阻傳輸線或光

6、纜送入數(shù)據(jù)處理和顯示電路。一般來(lái)說(shuō)，這類儀器探頭響應(yīng)較快、動(dòng)態(tài)范圍較大為避免諧振，天線偶極子的長(zhǎng)度應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被測(cè)頻率的半波長(zhǎng)。磁場(chǎng)探頭由3個(gè)相互正交的天線和二極管、RC濾波元件、高阻線組成用來(lái)確保其全向性和頻率響應(yīng)。（2）選頻式窄帶輻射測(cè)量?jī)x這類儀器適用于環(huán)境中電平較低的電場(chǎng)強(qiáng)度、電磁兼容、電磁干擾的測(cè)量。選頻指的是只選擇某一些頻率來(lái)進(jìn)行測(cè)量只讓頻率很小的信號(hào)進(jìn)來(lái)，濾除其它頻率較大的信號(hào)。選頻式測(cè)量?jī)x的靈敏度比非選頻式測(cè)量?jī)x的靈敏度高很

7、多。在某一具體的電磁場(chǎng)環(huán)境中對(duì)設(shè)備電磁輻射的評(píng)價(jià)取決于該設(shè)備本身所具有的特性、環(huán)境電磁特性及頻域特性和時(shí)域特性[913]。目前也有不少公司生產(chǎn)出了一些便攜式電磁場(chǎng)檢測(cè)儀，如圖21所示，方便電磁場(chǎng)的測(cè)量。例如，由北京恒奧儀器儀表有限公司生產(chǎn)的一款ZDKAV3942便攜式電磁場(chǎng)檢測(cè)儀。這個(gè)檢測(cè)儀采用嵌入式ARM硬件控制平臺(tái)，基于DSPFPGA數(shù)字中頻率處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量、數(shù)據(jù)校準(zhǔn)及補(bǔ)償?shù)囊惑w化，還采用了微波小型化多功能綜合集成技術(shù)，解決了