專利名稱：手持式地磁探測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及磁探測(cè)儀領(lǐng)域，特別涉及一種手持式地磁探測(cè)儀。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著地磁場(chǎng)模型的日趨完善、磁性傳感器和電子技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟， 利用磁傳感器對(duì)地球磁場(chǎng)的變化進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)得以迅速發(fā)展。例如在民用方面，自動(dòng)化程度很高的波音飛機(jī)都轉(zhuǎn)載有磁導(dǎo)航定位系統(tǒng)，各種汽車、船舶已大量應(yīng)用磁導(dǎo)航儀器；在軍用方面，地磁探測(cè)已在新型智能化彈藥中大顯身手，但是這些磁探測(cè)儀器系統(tǒng)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，針對(duì)一般民用的磁探測(cè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)奢侈品。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種高靈敏度、低成本的手持式地磁探測(cè)儀。一種手持式地磁探測(cè)儀，包括磁傳感器；磁信號(hào)采集模塊，用于采集磁傳感器的磁信號(hào)并將磁信號(hào)的波動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；信號(hào)處理模塊，用于處理磁信號(hào)采集模塊傳輸來(lái)的電信號(hào)；以及人機(jī)信息交互模塊，用于顯示、分析和保存信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息并提供用戶輸入菜單。所述的磁傳感器優(yōu)選異向性磁阻傳感器(AMR磁傳感器)、巨磁電阻傳感器(GMR磁傳感器)、巨磁阻抗效應(yīng)傳感器(GMI磁傳感器)或磁電傳感器。所述的磁信號(hào)采集模塊由用于磁傳感器復(fù)位的復(fù)位電路、用于處理磁傳感器輸出信息的儀表放大器、用于處理儀表放大器輸出信息的濾波電路以及用于為儀表放大器和濾波電路供電的電源轉(zhuǎn)換電路組成。所述的信號(hào)處理模塊由A/D轉(zhuǎn)換電路和ARM處理器組成；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路用于將所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為ARM處理器能夠處理的信號(hào)；所述的ARM處理器用于處理從A/D 轉(zhuǎn)換電路傳輸來(lái)的信號(hào)并輸出給人機(jī)信息交互模塊。所述的人機(jī)信息交互模塊由觸摸屏、SD卡、USB總線和PC機(jī)組成；所述的觸摸屏用于顯示信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息并提供用戶輸入菜單；所述的SD卡用于保存信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息；所述的USB總線和PC機(jī)用于分析信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型手持式地磁探測(cè)儀采用高靈敏度、低成本的磁傳感器，能夠檢測(cè)待測(cè)物品表面微弱的磁性波動(dòng)情況；采用磁信號(hào)采集模塊，讀取磁性物體附近磁參數(shù)波動(dòng)信號(hào)，從而為鑒別模塊提供識(shí)別數(shù)據(jù)；采用友好的人機(jī)信息交互模塊，能夠?qū)崟r(shí)顯示待測(cè)物品表面的磁性波動(dòng)情況，并可保存相關(guān)數(shù)據(jù)以便于后續(xù)的處理。2、本實(shí)用新型手持式地磁探測(cè)儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，成本低。3、本實(shí)用新型手持式地磁探測(cè)儀可用于智慧交通中的汽車探測(cè)，為交通控制采集車速、車流量、占有率信息。
圖1是本實(shí)用新型手持式地磁探測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中磁傳感器和磁信號(hào)采集模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1和圖2中，1為復(fù)位電路，2為磁傳感器，3為儀表放大器，4濾波電路，5為電源轉(zhuǎn)換電路，6為磁信號(hào)采集模塊，7為A/D轉(zhuǎn)換電路，8為PC機(jī)，9為ARM處理器，10為觸摸屏，11為SD卡，12為USB總線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型手持式地磁探測(cè)儀，包括磁傳感器2 ；磁信號(hào)采集模塊6，用于采集磁傳感器2的磁信號(hào)并將磁信號(hào)的波動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；信號(hào)處理模塊，用于處理磁信號(hào)采集模塊6傳輸來(lái)的電信號(hào)；以及人機(jī)信息交互模塊，用于顯示、分析和保存信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息并提供用戶輸入菜單。磁傳感器2可選用AMR磁傳感器、GMR磁傳感器、GMI磁傳感器或磁電傳感器。磁信號(hào)采集模塊6由用于磁傳感器2復(fù)位的復(fù)位電路1、用于處理磁傳感器2輸出信息的儀表放大器3、用于處理儀表放大器3輸出信息的濾波電路4以及用于為儀表放大器 3和濾波電路4供電的電源轉(zhuǎn)換電路5組成。信號(hào)處理模塊由A/D轉(zhuǎn)換電路7和ARM處理器9組成；A/D轉(zhuǎn)換電路7用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為ARM處理器9能夠處理的信號(hào)；ARM處理器9用于處理從A/D轉(zhuǎn)換電路7傳輸來(lái)的信號(hào)并輸出給人機(jī)信息交互模塊。人機(jī)信息交互模塊由觸摸屏10、SD卡11、USB總線12和PC機(jī)8組成；觸摸屏10 用于顯示信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息并提供用戶輸入菜單；SD卡11用于保存信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息；USB總線12和PC機(jī)8用于分析信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息。本實(shí)用新型手持式地磁探測(cè)儀的工作過(guò)程如下將手持式地磁探測(cè)儀移動(dòng)探測(cè)周圍物體的磁性波動(dòng)信息，當(dāng)磁傳感器2感應(yīng)到磁性物體的磁信息后會(huì)輸出磁信號(hào)，磁傳感器2輸出的磁信號(hào)經(jīng)儀表放大器3放大后輸出給濾波電路4，經(jīng)濾波電路4濾除不必要的信號(hào)后輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路7，A/D轉(zhuǎn)換電路7將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為ARM處理器9能夠處理的信號(hào)后傳輸至ARM處理器9，經(jīng)ARM處理器9處理后的信號(hào)可傳輸至觸摸屏10實(shí)時(shí)顯示磁性參數(shù)的波動(dòng)情況，同時(shí)，用戶也可通過(guò)觸摸屏 10中用戶輸入菜單的觸摸控件來(lái)設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，并可將檢測(cè)數(shù)據(jù)保存到SD卡11，并可以直接通過(guò)USB總線12來(lái)實(shí)現(xiàn)ARM處理器9與PC機(jī)8的通訊，將ARM處理器9處理后的信號(hào)傳輸至PC機(jī)8上，在PC機(jī)8上完成后續(xù)數(shù)據(jù)的分析。當(dāng)磁傳感器2暴露于干擾磁場(chǎng)中，磁傳感器2元件會(huì)分成若干方向隨機(jī)的磁區(qū)域， 從而導(dǎo)致靈敏度衰減，此時(shí)可通過(guò)復(fù)位電路1將磁傳感器2復(fù)位，一旦磁傳感器2被復(fù)位， 可實(shí)現(xiàn)低噪音和高靈敏度的磁場(chǎng)測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種手持式地磁探測(cè)儀，其特征在于，包括磁傳感器；磁信號(hào)采集模塊，用于采集磁傳感器的磁信號(hào)并將磁信號(hào)的波動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；信號(hào)處理模塊，用于處理磁信號(hào)采集模塊傳輸來(lái)的電信號(hào)；以及人機(jī)信息交互模塊，用于顯示、分析和保存信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息并提供用戶輸入菜單。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式地磁探測(cè)儀，其特征在于，所述的磁傳感器為異向性磁阻傳感器、巨磁電阻傳感器、巨磁阻抗效應(yīng)傳感器或磁電傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式地磁探測(cè)儀，其特征在于，所述的磁信號(hào)采集模塊由用于磁傳感器復(fù)位的復(fù)位電路、用于處理磁傳感器輸出信息的儀表放大器、用于處理儀表放大器輸出信息的濾波電路以及用于為儀表放大器和濾波電路供電的電源轉(zhuǎn)換電路組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式地磁探測(cè)儀，其特征在于，所述的信號(hào)處理模塊由A/D 轉(zhuǎn)換電路和ARM處理器組成；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路用于將所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為ARM處理器能夠處理的信號(hào)；所述的ARM處理器用于處理從A/D轉(zhuǎn)換電路傳輸來(lái)的信號(hào)并輸出給人機(jī)信息交互模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式地磁探測(cè)儀，其特征在于，所述的人機(jī)信息交互模塊由觸摸屏、SD卡、USB總線和PC機(jī)組成；所述的觸摸屏用于顯示信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息并提供用戶輸入菜單；所述的SD卡用于保存信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息；所述的USB總線和PC機(jī)用于分析信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種手持式地磁探測(cè)儀，包括磁傳感器；磁信號(hào)采集模塊，用于采集磁傳感器的磁信號(hào)并將磁信號(hào)的波動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；信號(hào)處理模塊，用于處理磁信號(hào)采集模塊傳輸來(lái)的電信號(hào)；以及人機(jī)信息交互模塊，用于顯示、分析和保存信號(hào)處理模塊輸出的待測(cè)物磁性波動(dòng)信息并提供用戶輸入菜單。該探測(cè)儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，成本低，能夠檢測(cè)待測(cè)物品表面微弱的磁性波動(dòng)情況，能夠?qū)崟r(shí)顯示待測(cè)物品表面的磁性波動(dòng)情況，并可保存相關(guān)數(shù)據(jù)以便于后續(xù)的處理。
文檔編號(hào)G01V3/40GK201974532SQ20112003008
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者邢增平, 錢華榮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所