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便攜式低功耗特斯拉計的制作方法

文檔序號:5930628閱讀:258來源:國知局
專利名稱:便攜式低功耗特斯拉計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及一種測量技術(shù)領(lǐng)域的特斯拉計,尤其是利用霍爾元理檢測磁性材料或物體上的一個點及一個面的磁感應(yīng)該強(qiáng)度的便攜式低功耗特斯拉計。
背景技術(shù)
現(xiàn)有便攜式特斯拉計的電路通常采用9V電池供 電且功耗較大,電池壽命短,影響了便攜式特斯拉計的現(xiàn)場使用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了提供一種利用霍爾元理檢測磁性材料或物體上的一個點及一個面磁感應(yīng)該強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理的便攜式低功耗特斯拉計。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它包括有霍爾傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)STM8L151、顯示驅(qū)動電路、IXD顯示屏、電源穩(wěn)壓電路,其特征是顯示電路采用IXD顯示電路,電池電壓經(jīng)過低功耗LDO穩(wěn)壓IC (HT7130)穩(wěn)壓后為單片機(jī)供電,霍爾傳感器、A/D轉(zhuǎn)換IC和顯示驅(qū)動電路IC的供電電源由單片機(jī)的IO 口提供,霍爾傳感器的輸出接至A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端,以A/DS1110作A/D轉(zhuǎn)換,以HT1621作為顯示驅(qū)動。上述開關(guān)機(jī)使用同一個按鍵,該按鍵直接與單片機(jī)的IO 口相連。所述的單片機(jī)STM8L151作為主控芯片。其工作過程是這樣是當(dāng)進(jìn)行磁場強(qiáng)度測量時,霍爾傳感器的輸出電壓接至AD轉(zhuǎn)換器ADS1110的輸入端進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換,單片機(jī)測量結(jié)果?;趩纹瑱C(jī)STM8L151的特性,通過按鍵關(guān)機(jī)后單片機(jī)首先關(guān)斷外圍電路的供電,然后單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài),此時整機(jī)電流降低到IOuA以下,接近于零功耗。通過按鍵開機(jī)后,單片機(jī)為外圍芯片恢復(fù)供電,單片機(jī)進(jìn)入正常工作過程。單片機(jī)STM8L151作為主控制芯片,完成外圍IC電源控制、數(shù)據(jù)處理和控制和按鍵處理,內(nèi)置看門狗電路,工作穩(wěn)定可靠。本方案采用高精度的砷化鎵霍爾傳感器制成探頭,用4位的IXD顯示屏作為測量數(shù)據(jù)輸出顯示。本實用新型的特點是這是一種超低功耗便攜式高斯計,采用3節(jié)5號堿性電池供電,具備自動關(guān)機(jī)、低電壓顯示、量程選擇、單位選擇、數(shù)據(jù)鎖定、峰值測量、相對值測量等功能。整機(jī)體積小巧,功耗極低,采用按鍵操作,簡單方便,適合隨身攜帶及現(xiàn)場測量,可以廣泛用于恒定磁場、脈沖磁場、交變磁場、和旋轉(zhuǎn)磁場等各場合磁場強(qiáng)度和大小及方向的測量。采用本結(jié)構(gòu)的便攜式低功耗特斯拉計,電池壽命大大延長,便于用戶隨身攜帶和現(xiàn)場連續(xù)使用。本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單,易于實施成本低的優(yōu)點。

圖I是本實用新型的硬件結(jié)構(gòu)框圖;圖2是本實用新型的霍爾探頭和AD轉(zhuǎn)換電路圖;[0013]圖3是本實用新型的單片機(jī)周邊電路圖;圖4是本實用新型的電源穩(wěn)壓電路圖。下面將結(jié)合附圖,通過實例對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明,但下述的實例僅僅是本實用新型中的例子而已,并不代表本實用新型所限定的權(quán)利保護(hù)范圍,本實用新型的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
具體實施方式
根據(jù)圖1-4所示,結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明;STM8L151實時采集轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理,然后將顯示數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示驅(qū)動1C,驅(qū)動LCD顯示本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是便攜式超低功耗特斯 拉計,由霍爾傳感器、AD轉(zhuǎn)換IC (ADS1110)、單片機(jī)STM8L151、顯示驅(qū)動IC (HT1621)作為主控制芯片組成;本實用新型的顯示電路采用IXD顯示電路,電池電壓經(jīng)過超低功耗LDO穩(wěn)壓IC (HT7130)穩(wěn)壓后為單片機(jī)供電,霍爾傳感器、AD轉(zhuǎn)換IC和顯示驅(qū)動IC的電源由單片機(jī)的IO 口控制,霍爾傳感器的輸出接至AD轉(zhuǎn)換器的輸入端,以ADS1110作AD轉(zhuǎn)換,以HT1621作為顯示驅(qū)動。其工作過程是這樣的當(dāng)進(jìn)行磁場強(qiáng)度測量時,霍爾傳感器的輸出電壓接至AD轉(zhuǎn)換器ADS1110的輸入端進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換,單片機(jī)測量結(jié)果。本方案采用三節(jié)五號堿性電池串聯(lián)供電,電池電壓接到超低功耗穩(wěn)壓芯片HT7130的輸入端,輸出的3V電壓為單片機(jī)供電,其他芯片的電源由單片機(jī)控制,可以根據(jù)需要開啟和關(guān)閉。如圖I所示,本實用新型主要由單片機(jī)STM8L151芯片、AD轉(zhuǎn)換芯片ADS1110、霍爾傳感器、顯示驅(qū)動芯片HT1621B、電源穩(wěn)壓芯片HT7130、按鍵鍵盤等組成。其工作過程是這樣的當(dāng)進(jìn)行磁場測量時,霍爾傳感器輸出的電壓信號接至A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADS1110進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換,STM8L151單片機(jī)實時采集轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行處理,然后發(fā)送到液晶顯示驅(qū)動芯片HT1621,驅(qū)動IXD顯示屏進(jìn)行顯示。圖2為本實用新型的霍爾探頭和AD轉(zhuǎn)換電路圖霍爾傳感器Hl與限流電阻Rl串聯(lián)后接入電源VDC,VDC由單片機(jī)STM8L151供給。Rl阻值為4. 99k Ω。A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS1110的輸入端連接霍爾傳感器Hl的輸出ADIN+、ADIN —,A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS1110的輸出端SDA和SCL接到單片機(jī)的IO 口上,用于傳輸數(shù)據(jù)。圖3是本實用新型的單片機(jī)周邊電路圖由A/D轉(zhuǎn)換器輸出的信號通過SDA和SCL數(shù)據(jù)線進(jìn)入單片機(jī)STM8L151,該單片機(jī)STM8L151的顯示數(shù)據(jù)通過IXDCS、IXDDAT、IXDRD、LCDWR輸出到顯示驅(qū)動芯片HT1621B。按鍵KEYl KEY6接入單片機(jī)STM8L151的PEO PE5。單片機(jī)STM8L151的PB3、PB4輸出外圍電路的工作電源VDC,為霍爾傳感器H1、A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADS1110、液晶顯示驅(qū)動芯片HT1621B供電。圖4是本實用新型的電源穩(wěn)壓電路圖電池輸入電壓VBAT接到電源穩(wěn)壓芯片HT7130的輸入端,HT7130的輸出端接到單片機(jī)STM8L151的電源輸入端VCC,VCC電壓為3V。
權(quán)利要求1.一種便攜式低功耗特斯拉計,它包括有霍爾傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)STM8L151、顯示驅(qū)動電路、IXD顯示屏、電源穩(wěn)壓電路,其特征是顯示電路采用IXD顯示電路,電池電壓經(jīng)過低功耗LDO穩(wěn)壓IC穩(wěn)壓后為單片機(jī)供電,霍爾傳感器、A/D轉(zhuǎn)換IC和顯示驅(qū)動電路IC的供電電源由單片機(jī)的IO 口提供,霍爾傳感器的輸出接至A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端,以A/DS1110作A/D轉(zhuǎn)換,以HT1621作為顯示驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式低功耗特斯拉計,其特征是開關(guān)機(jī)使用同一個按鍵,該按鍵直接與單片機(jī)的IO 口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式低功耗特斯拉計,其特征是所述的單片機(jī)STM8L151作為主控芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種便攜式超低功耗特斯拉計,包括有霍爾傳感器、AD轉(zhuǎn)換IC、單片機(jī)STM8L151、顯示驅(qū)動IC作為主控制芯片,其技術(shù)要點是顯示電路采用LCD顯示電路,另由超低功耗穩(wěn)壓IC為單片機(jī)供電,霍爾傳感器、AD轉(zhuǎn)換IC和顯示驅(qū)動IC的電源由單片機(jī)的IO口提供。本實用新型是一種便攜式超低功耗的特斯拉計。采用3節(jié)5號堿性電池供電,具備自動關(guān)機(jī)、低電壓顯示、量程選擇、單位選擇、數(shù)據(jù)鎖定、峰值測量、相對值測量等功能。整機(jī)體積小巧,功耗極低,采用按鍵操作,簡單方便,適合隨身攜帶及現(xiàn)場測量,可以廣泛用于恒定磁場、脈沖磁場、交變磁場、和旋轉(zhuǎn)磁場等各場合磁場強(qiáng)度和大小及方向的測量。
文檔編號G01R33/07GK202372635SQ201120467958
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者劉凱, 劉曉松, 張軍, 徐海寧, 李洪儒, 王曉雯, 白玉學(xué), 祁靜, 穆懷宇, 羿麗紅 申請人:沈陽儀表科學(xué)研究院
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