手持式地磁探測儀的製作方法
2023-05-12 03:50:06
專利名稱：手持式地磁探測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及磁探測儀領域，特別涉及一種手持式地磁探測儀。
背景技術：
近年來，隨著地磁場模型的日趨完善、磁性傳感器和電子技術的不斷發展和成熟， 利用磁傳感器對地球磁場的變化進行檢測的技術得以迅速發展。例如在民用方面，自動化程度很高的波音飛機都轉載有磁導航定位系統，各種汽車、船舶已大量應用磁導航儀器；在軍用方面，地磁探測已在新型智能化彈藥中大顯身手，但是這些磁探測儀器系統複雜、價格昂貴，針對一般民用的磁探測來說是一個奢侈品。
發明內容本實用新型提供了一種高靈敏度、低成本的手持式地磁探測儀。一種手持式地磁探測儀，包括磁傳感器；磁信號採集模塊，用於採集磁傳感器的磁信號並將磁信號的波動轉化為電信號；信號處理模塊，用於處理磁信號採集模塊傳輸來的電信號；以及人機信息交互模塊，用於顯示、分析和保存信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息並提供用戶輸入菜單。所述的磁傳感器優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)、巨磁阻抗效應傳感器(GMI磁傳感器)或磁電傳感器。所述的磁信號採集模塊由用於磁傳感器復位的復位電路、用於處理磁傳感器輸出信息的儀表放大器、用於處理儀表放大器輸出信息的濾波電路以及用於為儀表放大器和濾波電路供電的電源轉換電路組成。所述的信號處理模塊由A/D轉換電路和ARM處理器組成；所述的A/D轉換電路用於將所述的電信號轉換為ARM處理器能夠處理的信號；所述的ARM處理器用於處理從A/D 轉換電路傳輸來的信號並輸出給人機信息交互模塊。所述的人機信息交互模塊由觸控螢幕、SD卡、USB總線和PC機組成；所述的觸控螢幕用於顯示信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息並提供用戶輸入菜單；所述的SD卡用於保存信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息；所述的USB總線和PC機用於分析信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息。與現有技術相比，本實用新型具有如下優點1、本實用新型手持式地磁探測儀採用高靈敏度、低成本的磁傳感器，能夠檢測待測物品表面微弱的磁性波動情況；採用磁信號採集模塊，讀取磁性物體附近磁參數波動信號，從而為鑑別模塊提供識別數據；採用友好的人機信息交互模塊，能夠實時顯示待測物品表面的磁性波動情況，並可保存相關數據以便於後續的處理。2、本實用新型手持式地磁探測儀結構簡單，靈敏度高，成本低。3、本實用新型手持式地磁探測儀可用於智慧交通中的汽車探測，為交通控制採集車速、車流量、佔有率信息。
圖1是本實用新型手持式地磁探測儀的結構示意圖；圖2是圖1中磁傳感器和磁信號採集模塊的結構示意圖；圖1和圖2中，1為復位電路，2為磁傳感器，3為儀表放大器，4濾波電路，5為電源轉換電路，6為磁信號採集模塊，7為A/D轉換電路，8為PC機，9為ARM處理器，10為觸控螢幕，11為SD卡，12為USB總線。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型進一步說明。如圖1和圖2所示，本實用新型手持式地磁探測儀，包括磁傳感器2 ；磁信號採集模塊6，用於採集磁傳感器2的磁信號並將磁信號的波動轉化為電信號；信號處理模塊，用於處理磁信號採集模塊6傳輸來的電信號；以及人機信息交互模塊，用於顯示、分析和保存信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息並提供用戶輸入菜單。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。磁信號採集模塊6由用於磁傳感器2復位的復位電路1、用於處理磁傳感器2輸出信息的儀表放大器3、用於處理儀表放大器3輸出信息的濾波電路4以及用於為儀表放大器 3和濾波電路4供電的電源轉換電路5組成。信號處理模塊由A/D轉換電路7和ARM處理器9組成；A/D轉換電路7用於將電信號轉換為ARM處理器9能夠處理的信號；ARM處理器9用於處理從A/D轉換電路7傳輸來的信號並輸出給人機信息交互模塊。人機信息交互模塊由觸控螢幕10、SD卡11、USB總線12和PC機8組成；觸控螢幕10 用於顯示信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息並提供用戶輸入菜單；SD卡11用於保存信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息；USB總線12和PC機8用於分析信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息。本實用新型手持式地磁探測儀的工作過程如下將手持式地磁探測儀移動探測周圍物體的磁性波動信息，當磁傳感器2感應到磁性物體的磁信息後會輸出磁信號，磁傳感器2輸出的磁信號經儀表放大器3放大後輸出給濾波電路4，經濾波電路4濾除不必要的信號後輸出給A/D轉換電路7，A/D轉換電路7將接收的信號轉換為ARM處理器9能夠處理的信號後傳輸至ARM處理器9，經ARM處理器9處理後的信號可傳輸至觸控螢幕10實時顯示磁性參數的波動情況，同時，用戶也可通過觸控螢幕 10中用戶輸入菜單的觸摸控制項來設置相應參數，並可將檢測數據保存到SD卡11，並可以直接通過USB總線12來實現ARM處理器9與PC機8的通訊，將ARM處理器9處理後的信號傳輸至PC機8上，在PC機8上完成後續數據的分析。當磁傳感器2暴露於幹擾磁場中，磁傳感器2元件會分成若干方向隨機的磁區域， 從而導致靈敏度衰減，此時可通過復位電路1將磁傳感器2復位，一旦磁傳感器2被復位， 可實現低噪音和高靈敏度的磁場測量。
權利要求1.一種手持式地磁探測儀，其特徵在於，包括磁傳感器；磁信號採集模塊，用於採集磁傳感器的磁信號並將磁信號的波動轉化為電信號；信號處理模塊，用於處理磁信號採集模塊傳輸來的電信號；以及人機信息交互模塊，用於顯示、分析和保存信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息並提供用戶輸入菜單。
2.根據權利要求1所述的手持式地磁探測儀，其特徵在於，所述的磁傳感器為異向性磁阻傳感器、巨磁電阻傳感器、巨磁阻抗效應傳感器或磁電傳感器。
3.根據權利要求1所述的手持式地磁探測儀，其特徵在於，所述的磁信號採集模塊由用於磁傳感器復位的復位電路、用於處理磁傳感器輸出信息的儀表放大器、用於處理儀表放大器輸出信息的濾波電路以及用於為儀表放大器和濾波電路供電的電源轉換電路組成。
4.根據權利要求1所述的手持式地磁探測儀，其特徵在於，所述的信號處理模塊由A/D 轉換電路和ARM處理器組成；所述的A/D轉換電路用於將所述的電信號轉換為ARM處理器能夠處理的信號；所述的ARM處理器用於處理從A/D轉換電路傳輸來的信號並輸出給人機信息交互模塊。
5.根據權利要求1所述的手持式地磁探測儀，其特徵在於，所述的人機信息交互模塊由觸控螢幕、SD卡、USB總線和PC機組成；所述的觸控螢幕用於顯示信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息並提供用戶輸入菜單；所述的SD卡用於保存信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息；所述的USB總線和PC機用於分析信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息。
專利摘要本實用新型公開了一種手持式地磁探測儀，包括磁傳感器；磁信號採集模塊，用於採集磁傳感器的磁信號並將磁信號的波動轉化為電信號；信號處理模塊，用於處理磁信號採集模塊傳輸來的電信號；以及人機信息交互模塊，用於顯示、分析和保存信號處理模塊輸出的待測物磁性波動信息並提供用戶輸入菜單。該探測儀結構簡單，靈敏度高，成本低，能夠檢測待測物品表面微弱的磁性波動情況，能夠實時顯示待測物品表面的磁性波動情況，並可保存相關數據以便於後續的處理。
文檔編號G01V3/40GK201974532SQ20112003008
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者邢增平, 錢華榮 申請人:中國科學院寧波材料技術與工程研究所