一種磁場信號檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及檢測系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種磁場信號檢測系統(tǒng)。它包括依次連接的用于檢測磁場信號強(qiáng)度的磁場檢測單元、用于信號調(diào)理的信號調(diào)理電路、用于收集信號的模數(shù)控制接口單元、用于信號處理的單片機(jī)電路和用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸單元；信號調(diào)理電路、模數(shù)控制接口單元、單片機(jī)電路和數(shù)據(jù)傳輸電源同時(shí)連接有電源分配單元；單片機(jī)電路包C8051F410單片機(jī)芯片和AD7734模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。本實(shí)用新型通過電源分配單進(jìn)行單個(gè)分開供電，從而降低了工作狀態(tài)下數(shù)字器件對模擬器件供電的影響；并且，利用C8051F410單片機(jī)芯片和AD7734模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的高精度檢測功能，使其提高檢測精度，提高實(shí)際應(yīng)用的靈活性。
【專利說明】 一種磁場信號檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及檢測系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種磁場信號檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在地球物理學(xué)、空間科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、軍事技術(shù)、工業(yè)探傷等領(lǐng)域，對磁場的檢測具有十分重要的地位。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動化技術(shù)和機(jī)械制造與工藝技術(shù)的發(fā)展，檢測方法已經(jīng)走向小型化、電子化、數(shù)字化和自動化，向?qū)捔砍毯透呔劝l(fā)展，特別是對弱磁場的測量。目前，現(xiàn)有的磁場信號檢測系統(tǒng)普遍存在綜合檢測精度低和實(shí)際應(yīng)用不靈活等諸多問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)綜合檢測精度高和實(shí)際應(yīng)用靈活的磁場信號檢測系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種磁場信號檢測系統(tǒng)，它包括磁場檢測單元、電源分配單元、信號調(diào)理電路、模數(shù)控制接口單元、單片機(jī)電路和數(shù)據(jù)傳輸單元；
[0006]所述磁場檢測單元檢測磁場信號強(qiáng)度并輸入至信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路將信號進(jìn)行調(diào)理并將調(diào)理后的信號輸入模數(shù)控制接口單元，所述模數(shù)控制接口單元將信號進(jìn)行收集并輸入至單片機(jī)電路，所述單片機(jī)電路進(jìn)行信號處理并反饋給數(shù)據(jù)傳輸單元，所述電源分配單元分別與信號調(diào)理電路、模數(shù)控制接口單元、單片機(jī)電路和數(shù)據(jù)傳輸單元連接；
[0007]所述信號調(diào)理電路包括濾波電路、溫度補(bǔ)償電路、調(diào)零放大電路和Α/D轉(zhuǎn)換電路，所述濾波電路與磁場檢測單元連接并將濾波后的信號輸入至溫度補(bǔ)償電路，所述溫度補(bǔ)償電路將信號進(jìn)行溫度補(bǔ)償并將補(bǔ)償后的信號輸入至調(diào)零放大電路，所述調(diào)零放大電路將信號進(jìn)行調(diào)零放大并將調(diào)理放大后的信號輸入至Α/D轉(zhuǎn)換電路，所述Α/D轉(zhuǎn)換電路將信號進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換并輸入至單片機(jī)電路中，所述濾波電路、溫度補(bǔ)償電路、調(diào)零放大電路和Α/D轉(zhuǎn)換電路分別與電源分配單元連接。
[0008]優(yōu)選地，所述單片機(jī)電路包括帶隙基準(zhǔn)電壓源、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和單片機(jī)芯片，所述帶隙基準(zhǔn)電壓源的輸入端與Α/D轉(zhuǎn)換電路連接，所述帶隙基準(zhǔn)電壓源的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的REFIN端腳連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的SCLK端腳、DIN端腳、DOUT端腳和RDY端腳分別與單片機(jī)芯片的SPICLK端腳、SPIM0SI端腳、SPIMIS0端腳和P2.0端腳連接。
[0009]優(yōu)選地，所述單片機(jī)芯片為C8051F410單片機(jī)芯片，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為AD7734模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
[0010]由于采用了上述方案，本實(shí)用新型通過電源分配單進(jìn)行單個(gè)分開供電，從而降低了工作狀態(tài)下數(shù)字器件對模擬器件供電的影響，并且，利用C8051F410單片機(jī)芯片和AD7734模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的高精度檢測功能，使其提高檢測精度，提高實(shí)際應(yīng)用的靈活性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)原理框圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的單片機(jī)電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0014]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的一種磁場信號檢測系統(tǒng)，它包括磁場檢測單元1、電源分配單元6、信號調(diào)理電路2、模數(shù)控制接口單元3、單片機(jī)電路4和數(shù)據(jù)傳輸單元5 ;磁場檢測單元I檢測磁場信號強(qiáng)度并輸入至信號調(diào)理電路2，信號調(diào)理電路2將信號進(jìn)行調(diào)理并將調(diào)理后的信號輸入模數(shù)控制接口單元3，模數(shù)控制接口單元3將信號進(jìn)行收集并輸入至單片機(jī)電路4，單片機(jī)電路4進(jìn)行信號處理并反饋給數(shù)據(jù)傳輸單元5，電源分配單元6分別與信號調(diào)理電路2、模數(shù)控制接口單元3、單片機(jī)電路4和數(shù)據(jù)傳輸單元5連接；信號調(diào)理電路2包括濾波電路7、溫度補(bǔ)償電路8、調(diào)零放大電路9和Α/D轉(zhuǎn)換電路10，濾波電路7與磁場檢測單元I連接并將濾波后的信號輸入至溫度補(bǔ)償電路8，溫度補(bǔ)償電路8將信號進(jìn)行溫度補(bǔ)償并將補(bǔ)償后的信號輸入至調(diào)零放大電路9，調(diào)零放大電路9將信號進(jìn)行調(diào)零放大并將調(diào)理放大后的信號輸入至Α/D轉(zhuǎn)換電路10，A/D轉(zhuǎn)換電路10將信號進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換并輸入至單片機(jī)電路中4，濾波電路7、溫度補(bǔ)償電路8、調(diào)零放大電路9和Α/D轉(zhuǎn)換電路10分別與電源分配單元6連接。本實(shí)施例的電源分配單元6采用5V電池供電，內(nèi)部無需進(jìn)行電源軌道變換，并通過電源分配進(jìn)行單個(gè)分開供電，從而降低了工作狀態(tài)下數(shù)字器件對模擬器件供電的影響；并且，本實(shí)施例的調(diào)理電路2完成放大、溫度補(bǔ)償、濾波，其采用數(shù)字式調(diào)理技術(shù)，內(nèi)置溫度傳感器，每Ims更新該溫度值，并以此值為索引，設(shè)定磁場檢測單元I的橋壓供給與零點(diǎn)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)在一 20— 50°C范圍內(nèi)零點(diǎn)與靈敏度保持恒定的目標(biāo)。
[0015]同時(shí)，本實(shí)施例的單片機(jī)電路4如圖2所示，即單片機(jī)電路4包括帶隙基準(zhǔn)電壓源U1、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U2和單片機(jī)芯片U3，帶隙基準(zhǔn)電壓源Ul的輸入端與Α/D轉(zhuǎn)換電路10連接，帶隙基準(zhǔn)電壓源Ul的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U2的REFIN端腳連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U2的SCLK端腳、DIN端腳、DOUT端腳和RDY端腳分別與單片機(jī)芯片U3的SPICLK端腳、SPIMOSI端腳、SPMISO端腳和P2.0端腳連接。其中，單片機(jī)芯片U3為C8051F410單片機(jī)芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U2為AD7734模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所C8051F410單片機(jī)芯片是一款混合信號片上系統(tǒng)型單片機(jī)芯片，內(nèi)部集成16位或24位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以任意設(shè)定在某個(gè)或某幾個(gè)端口上，非常適用于多路模擬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；AD7734模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片是一款具有高精度、高吞吐量模擬前端，可實(shí)現(xiàn)真16位峰一峰值分辨率，及500s總轉(zhuǎn)換時(shí)間(2kHz通道切換)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，適合于高分辨率多路復(fù)用應(yīng)用場合。AD7734具有最高24位無失碼性能，其前端具有4個(gè)單端輸入通道，采用5V單模擬電源供電時(shí)，可接受最高4-10V的單極性或真雙極性輸入范圍。
[0016]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種磁場信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:它包括磁場檢測單元、電源分配單元、信號調(diào)理電路、模數(shù)控制接口單元、單片機(jī)和數(shù)據(jù)傳輸單元； 所述磁場檢測單元檢測磁場信號強(qiáng)度并輸入至信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路將信號進(jìn)行調(diào)理并將調(diào)理后的信號輸入模數(shù)控制接口單元，所述模數(shù)控制接口單元將信號進(jìn)行收集并輸入至單片機(jī)電路，所述單片機(jī)電路進(jìn)行信號處理并反饋給數(shù)據(jù)傳輸單元，所述電源分配單元分別與信號調(diào)理電路、模數(shù)控制接口單元、單片機(jī)電路和數(shù)據(jù)傳輸單元連接； 所述信號調(diào)理電路包括濾波電路、溫度補(bǔ)償電路、調(diào)零放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述濾波電路與磁場檢測單元連接并將濾波后的信號輸入至溫度補(bǔ)償電路，所述溫度補(bǔ)償電路將信號進(jìn)行溫度補(bǔ)償并將補(bǔ)償后的信號輸入至調(diào)零放大電路，所述調(diào)零放大電路將信號進(jìn)行調(diào)零放大并將調(diào)理放大后的信號輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路，所述A/D轉(zhuǎn)換電路將信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并輸入至單片機(jī)電路中，所述濾波電路、溫度補(bǔ)償電路、調(diào)零放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路分別與電源分配單元連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種磁場信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)電路包括帶隙基準(zhǔn)電壓源、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和單片機(jī)芯片，所述帶隙基準(zhǔn)電壓源的輸入端與A/D轉(zhuǎn)換電路連接，所述帶隙基準(zhǔn)電壓源的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的REFIN端腳連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的SCLK端腳、DIN端腳、DOUT端腳和RDY端腳分別與單片機(jī)芯片的SPICLK端腳、SPIMOSI端腳、SPIMISO端腳和P2.0端腳連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種磁場信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)芯片為C8051F410單片機(jī)芯片，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為AD7734模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
【文檔編號】G01R33/02GK204228936SQ201420591314
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】徐盛濤, 齊一飛, 戰(zhàn)捷, 王小康 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司煙臺供電公司