專(zhuān)利名稱(chēng)：便攜式低功耗特斯拉計(jì)的制作方法
專(zhuān)利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種特斯拉計(jì)，尤其是便攜式低功耗的特斯拉計(jì)。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有的特斯拉計(jì)的電路設(shè)計(jì)未考慮功耗，一般采用交流電源，不易制成便攜式儀器。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種便攜式低功耗的特斯拉計(jì)，以便于隨身攜帶及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。
本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)方案是便攜式低功耗的特斯拉計(jì)，由霍爾傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、運(yùn)算放大器及恒流源電路、顯示電路、單片機(jī)PIC16F874作為主控制芯片組成，其特征是顯示電路采用LCD顯示電路，另設(shè)有變換成5V工作電壓的直流電源變換芯片，霍爾傳感器的輸出端分別接至兩個(gè)運(yùn)算放大單元的正向輸入端，運(yùn)算放大器的輸出連接A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端。以ICL7135作為A/D轉(zhuǎn)換。
其工作過(guò)程是這樣的當(dāng)進(jìn)行磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量時(shí)，霍爾傳感器輸出的電壓經(jīng)運(yùn)算放大調(diào)理后接至ICL7135A/D轉(zhuǎn)換芯片的模擬輸入端進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，PIC16F874單片機(jī)實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)并將其進(jìn)行處理，然后通過(guò)SPI口將結(jié)果輸出到LCD顯示模塊進(jìn)行顯示。
迭層電池電壓接至低功耗的電壓轉(zhuǎn)換芯片MAX667，轉(zhuǎn)換后輸出的5V電壓接入模擬開(kāi)關(guān)，模擬開(kāi)關(guān)的作用是配合單片機(jī)PIC16F874實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)。
顯示部分采用帶驅(qū)動(dòng)芯片的三位半液晶顯示屏，PIC16F874通過(guò)SPI口其與通信。
基于一節(jié)9伏迭層電池供電，采用低功耗的PIC系列單片機(jī)PIC16F874作為主控制芯片，完成數(shù)據(jù)的處理及控制，其內(nèi)置看門(mén)狗電路，工作可靠穩(wěn)定。采用砷化鎵材料的霍爾傳感器作探頭，用三位半的LCD顯示屏作測(cè)量數(shù)據(jù)輸出顯示。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是這是一種便攜式低功耗的特斯拉計(jì)。采用一節(jié)9伏迭層電池供電，具備定時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)、低電壓提示、量程選擇、數(shù)據(jù)鎖定、置零等功能。整機(jī)體積較小，采用按鈕操作，操作簡(jiǎn)便，很適合隨身攜帶及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，可廣泛應(yīng)用于對(duì)恒定磁場(chǎng)、脈沖磁場(chǎng)、交變磁場(chǎng)和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)等各場(chǎng)合磁場(chǎng)強(qiáng)度大小及方向的測(cè)量。
四

圖1為本實(shí)用新型硬件結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型恒流源產(chǎn)生電路圖；圖3為本實(shí)用新型信號(hào)放大電路圖；圖4為本實(shí)用新型A/D轉(zhuǎn)換電路圖；圖5為本實(shí)用新型電源管理模塊電路圖；圖6為本實(shí)用新型微處理器PLC16F874的電路圖.
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如圖1所示，本實(shí)用新型主要由PIC16F874芯片、ICL7135A/D轉(zhuǎn)換芯片、霍爾傳感器、運(yùn)算放大器及恒流源產(chǎn)生電路、LCD顯示模塊、電源管理模塊等組成。其工作過(guò)程是這樣的當(dāng)進(jìn)行磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量時(shí)，霍爾傳感器輸出的電壓經(jīng)運(yùn)算放大調(diào)理后接至ICL7135A/D轉(zhuǎn)換芯片的模擬輸入端進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，PIC16F874單片機(jī)實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)并將其進(jìn)行處理，然后通過(guò)SPI口將結(jié)果輸出到LCD顯示模塊進(jìn)行顯示。
圖2為恒流源產(chǎn)生電路恒流源產(chǎn)生電路提供霍爾傳感器工作所需的恒定電流。采用1.23V的LM385提供基準(zhǔn)電壓。
圖3為本實(shí)用新型信號(hào)放大電路圖霍爾傳感器的電壓輸出端分別接至MAX419的兩個(gè)運(yùn)算放大單元的正向輸入端。根據(jù)需要可通過(guò)調(diào)整電阻R7、R8、R9的阻值得到不同的放大倍數(shù)，經(jīng)過(guò)調(diào)理后的電壓信號(hào)作為A/D轉(zhuǎn)換的輸入接至ICL7135的輸入端口。
圖4為本實(shí)用新型的A/D轉(zhuǎn)換模塊電路圖本系統(tǒng)使用了A/D轉(zhuǎn)換芯片ICL7135，它是一種常用的四位半雙積分單片集成ADC芯片，分辨率相當(dāng)于14位二進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換精度高，轉(zhuǎn)換誤差為±1LSB；芯片采用了自動(dòng)校零技術(shù)，可保證零點(diǎn)在常溫下的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。7135工作的外圍電路及與單片機(jī)的連接如圖4、圖6所示，其中由輸出電壓為1.23V的LM385組成的電路模塊為7135提供基準(zhǔn)參考電壓，CD4001組成的振蕩電路為7135提供125kHz的工作時(shí)鐘。由于顯示模塊為三位半，故只取7135轉(zhuǎn)換輸出的高四位，其與微處理器PLC16F874的連接見(jiàn)圖4、圖6。
圖5為本實(shí)用新型的電源管理模塊電路圖干電池電壓接至MAX667，MAX667是一個(gè)低功耗的電壓轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)換后輸出的5V電壓接入模擬開(kāi)關(guān)MAX4616，模擬開(kāi)關(guān)的作用是配合PIC16F874實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)。MAX660實(shí)現(xiàn)負(fù)電壓產(chǎn)生，其產(chǎn)生的負(fù)電壓分別接至MAX419和ICL7135負(fù)電源端。電源管理部分接法見(jiàn)圖5。
顯示部分采用帶驅(qū)動(dòng)芯片的三位半液晶顯示屏，PIC16F874通過(guò)SPI口其與通信。
權(quán)利要求1.便攜式低功耗的特斯拉計(jì)，由霍爾傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、運(yùn)算放大器及恒流源電路、顯示電路、單片機(jī)PIC16F874作為主控制芯片組成，其特征是顯示電路采用LCD顯示電路，另設(shè)有變換成5V工作電壓的直流電源變換芯片，霍爾傳感器的輸出端分別接至兩個(gè)運(yùn)算放大單元的正向輸入端，運(yùn)算放大器的輸出連接A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端。
2.由權(quán)利要求1所述的便攜式低功耗的特斯拉計(jì)，其特征是直流電源變換芯片為電壓轉(zhuǎn)換芯片MAX667，采用迭層電池為電源，連接低功耗的電壓轉(zhuǎn)換芯片MAX667，轉(zhuǎn)換后輸出的5V電壓接入模擬開(kāi)關(guān)。
3.由權(quán)利要求1所述的便攜式低功耗的特斯拉計(jì)，其特征是顯示部分采用帶驅(qū)動(dòng)芯片的三位半液晶顯示屏，PIC16F874通過(guò)SPI口其與通信。
專(zhuān)利摘要便攜式低功耗的特斯拉計(jì)，由霍爾傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、運(yùn)算放大器及恒流源電路、顯示電路、單片機(jī)PIC16F874作為主控制芯片組成，顯示電路采用LCD顯示電路，另設(shè)有變換成5V工作電壓的直流電源變換芯片，霍爾傳感器的輸出端分別接至兩個(gè)運(yùn)算放大單元的正向輸入端，運(yùn)算放大器的輸出連接A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端。本實(shí)用新型是一種便攜式低功耗的特斯拉計(jì)。采用一節(jié)9伏迭層電池供電，具備定時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)、低電壓提示、量程選擇、數(shù)據(jù)鎖定、置零等功能。整機(jī)體積較小，采用按鈕操作，操作簡(jiǎn)便，很適合隨身攜帶及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，可廣泛應(yīng)用于對(duì)恒定磁場(chǎng)、脈沖磁場(chǎng)、交變磁場(chǎng)和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)等各場(chǎng)合磁場(chǎng)強(qiáng)度大小及方向的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01R33/07GK2611917SQ0321940
公開(kāi)日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2003年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者吳金勇, 虞致國(guó), 潘紅兵, 張俊, 徐健健 申請(qǐng)人:南京大學(xué)