一種便攜式場強探測終端的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式場強探測終端，包括鋰電池、可采集現(xiàn)場電場強度的第一電場強度傳感器，第一電場強度傳感器通過調(diào)理電路與單片機相連，所述單片機通過輸出隔離驅(qū)動模塊與液晶顯示模塊相連，其特征在于，還包括可采集現(xiàn)場電場強度的第二電場強度傳感器、可采集現(xiàn)場溫度的溫度傳感器、可采集現(xiàn)場濕度的濕度傳感器，所述第二電場強度傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器分別通過調(diào)理電路與單片機相連，所述單片機通過輸出隔離驅(qū)動模塊與蜂鳴器相連。在場強探測過程中抗干擾性強、精度高、低功耗，大大提高探測結(jié)果的可靠性和準確性，且成本低，適于推廣。
【專利說明】一種便攜式場強探測終端

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種便攜式場強探測終端。

【背景技術】
[0002] 眾所周知，工頻電場廣泛存在于我們周圍，尤其是在高電壓環(huán)境中，其工頻電場強 度已足以威脅人體健康和人身安全?，F(xiàn)在已有的小型場強探測終端普遍有強電環(huán)境下易受 干擾，多電壓等級電場環(huán)境下測量不準等問題。比如基于晶體管PN結(jié)阻抗效應的場強測試 裝置，抗干擾能力弱，在強電環(huán)境下PN結(jié)易于擊穿導致產(chǎn)品失效，有誤導使用人員對周圍 電場判斷的危險，造成不應有的事故。
[0003] 傳統(tǒng)的非接觸型檢測電場設備準確度低與諸多因素相關，首先是客觀環(huán)境中的帶 電狀況非常復雜，除工頻交流電外，還有靜電，高頻無線電，雷電等干擾因素，在干燥環(huán)境 下，人體靜電可以高達幾千到上萬伏特，手機、基站等無線設備由于頻率很高，能在電子設 備上感應出很強的電磁場；其次，即使沒有干擾，由于帶電物體形狀的不確定性和多個帶電 物體的電磁場疊加效應，導致空中的電磁場非常紊亂，呈現(xiàn)出復雜的矢量場特征；而且，環(huán) 境的溫度、濕度、人體的電阻、電容以及鞋帽、衣著等都會嚴重影響到空中電磁場的分布。如 果使用高精度的場強測量儀器，如一些大中型精密場強探測終端，可以比較精確的進行測 量，但是由于采用了一些高技術的抗干擾手段，如采用復合偶極子天線、傳感器用光纖進行 連接、進行溫濕度補償、使用高絕緣度的支架和隔離桿等，使得其造價很高，雖性能較好，如 配備到供電局生產(chǎn)班組層面，費用很大，一般企業(yè)難以承受。 實用新型內(nèi)容
[0004] 針對上述問題，本實用新型提供一種便攜式場強探測終端，在場強探測過程中抗 干擾性強、精度高、低功耗，大大提高探測結(jié)果的可靠性和準確性，且成本低，適于推廣。
[0005] 為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)：
[0006] -種便攜式場強探測終端，包括鋰電池、可采集現(xiàn)場電場強度的第一電場強度傳 感器，第一電場強度傳感器通過調(diào)理電路與單片機相連，所述單片機通過輸出隔離驅(qū)動模 塊與液晶顯示模塊相連，其特征在于，還包括可采集現(xiàn)場電場強度的第二電場強度傳感器、 可采集現(xiàn)場溫度的溫度傳感器、可采集現(xiàn)場濕度的濕度傳感器，所述第二電場強度傳感器、 溫度傳感器和濕度傳感器分別通過調(diào)理電路與單片機相連，所述單片機通過輸出隔離驅(qū)動 模塊與蜂鳴器相連。
[0007] 探測時，第一電場強度傳感器、第二電場強度傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器將 探測結(jié)果傳送至單片機，單片機控制液晶顯示模塊顯示第一電場強度、第二電場強度、溫度 和濕度。優(yōu)選電場強度傳感器是懸浮體電場強度傳感器，精度高、低功耗，而且通過第一電 場強度傳感器和第二電場強度傳感器可以方便探測者比對現(xiàn)場電場強度，當二者數(shù)值相 差超出一定范圍時，探測者可以判定探測有誤，可立即終止此次探測，使用其他設備進行探 測。大大提高探測結(jié)果的可靠性和準確性。
[0008] 優(yōu)選單片機與鍵盤相連，可通過鍵盤向單片機輸入控制信息。
[0009] 優(yōu)選所述場強探測終端呈腕表式結(jié)構(gòu)，還包括顯示盤，顯示盤底部設置有容腔，所 述容腔兩側(cè)設置有相互成對的且至少有一個可在它的長度方向拉伸的腕帶，所述液晶顯示 模塊位于顯示盤上，顯示盤底部設置有一個可推式的卡子，所述容腔內(nèi)放置鋰電池、第一電 場強度傳感器、第二電場強度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、單片機、蜂鳴器和鍵盤，推 動卡子顯示盤可沿著容腔露出或隱藏鍵盤。正常使用時顯示盤在原位置，鍵盤是看不到的， 當需要使用鍵盤時，則把顯示盤推上去，即可看到鍵盤，通過鍵盤可以進行操作。當操作完 畢后，把顯示盤推回原位置，此時只能看到液晶顯示模塊，防止工作人員作業(yè)中誤碰鍵盤。 [0010] 本實用新型的有益效果是：在場強探測過程中抗干擾性強、精度高、低功耗，大大 提高探測結(jié)果的可靠性和準確性，且成本低，適于推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本實用新型一種便攜式場強探測終端的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012] 圖2是本實用新型懸浮體電場強度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本實用新型技術方案作進一步的詳細描述，以使 本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實 用新型的限定。
[0014] 如圖1所示，一種便攜式場強探測終端，包括鋰電池、可采集現(xiàn)場電場強度的第一 電場強度傳感器、可采集現(xiàn)場電場強度的第二電場強度傳感器、可采集現(xiàn)場溫度的溫度傳 感器、可采集現(xiàn)場濕度的濕度傳感器，第一電場強度傳感器、第二電場強度傳感器、溫度傳 感器和濕度傳感器分別通過調(diào)理電路與單片機相連。上述傳感器的輸出是相當小的模擬信 號，因此，在變換為數(shù)字信號之前必須進行調(diào)理，調(diào)理電路把模擬信號變換為數(shù)字信號并傳 送給單片機。
[0015] 鋰電池為場強探測終端提供能量。單片機通過輸出隔離驅(qū)動模塊分別與液晶顯示 模塊和蜂鳴器相連，輸出隔離驅(qū)動模塊即是液晶顯示模塊和蜂鳴器的驅(qū)動電路，此為現(xiàn)有 技術，在此不再贅述。
[0016] 探測時，第一電場強度傳感器、第二電場強度傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器將 探測結(jié)果傳送至單片機，單片機控制液晶顯示模塊顯示第一電場強度、第二電場強度、溫度 和濕度。優(yōu)選電場強度傳感器是懸浮體電場強度傳感器，如圖2所示，懸浮體電場強度傳感 器（即懸浮體場強儀）的工作原理是測量引入到被測電場的一個孤立導體的兩部分之間的 工頻感應電流和感應電荷。它用于在地面以上的地方測量空間電場，并且不要求一個參考 地電位，通常做成攜帶式。懸浮體電場強度傳感器的指示器可以放在探頭內(nèi)構(gòu)成探頭的一 個組成部分，探頭和指示器用一個絕緣手柄或絕緣體引入電場。還有一種遠距離顯示電場 強度的懸浮體電場強度傳感器，信號處理回路的一部分裝在探頭內(nèi)，指示器的其余部分放 在一個分開的殼體內(nèi)并有模擬或數(shù)字顯示，采用光導纖維把探頭和顯示單元連接起來。懸 浮體電場強度傳感器主要用電池供電。懸浮體電場強度傳感器所有的探頭可以設置為偶極 子。當球形探頭位于一均勻場內(nèi)，分開兩半球的平面垂直于電場，在一個半球上的感應電荷 有效值Q為：
[0017] Q = 3 31 ε 〇r2E
[0018] 式中：ε Q--真空的介電常數(shù)；
[0019] r--球半徑；
[0020] E--均勻電場強度，有效值。
[0021] 上述公式表示測量感應電荷可度量電場強度。同樣，對此電荷采用電子線路微分 得到的感應電流I，也可以用來測定場強：
[0022] I = 3 π ε 〇 ω r2E
[0023] 式中：ω--角頻率（2 π f)。
[0024] 精度高、低功耗，而且通過第一電場強度傳感器和第二電場強度傳感器可以方便 探測者比對現(xiàn)場電場強度，當二者數(shù)值相差超出一定范圍時，探測者可以判定探測有誤，可 立即終止此次探測，使用其他設備進行探測。環(huán)境的溫度和濕度都會嚴重影響到空中電磁 場的分布，通過多個傳感器大大提高探測結(jié)果的可靠性和準確性。
[0025] 也可以通過單片機控制蜂鳴器進行報警，一般而言，本申請的場強探測終端工作 條件參考標準是：（一）環(huán)境溫度：-l〇°C到+45°C ;(二）環(huán)境濕度：-10°C到0°C時：無冷凝； 0°C到40°C時：0%到95% ;40°C到45°C時：0%到40%。當傳感器檢測結(jié)果不在這個范圍內(nèi)時， 單片機可以控制蜂鳴器進行報警，提醒探測者。
[0026] 優(yōu)選單片機與鍵盤相連，可通過鍵盤向單片機輸入控制信息。
[0027] 優(yōu)選所述場強探測終端呈腕表式結(jié)構(gòu)（圖中未示出），還包括顯示盤，顯示盤底部 設置有容腔，所述容腔兩側(cè)設置有相互成對的且至少有一個可在它的長度方向拉伸的腕 帶，所述液晶顯示模塊位于顯示盤上，顯示盤底部設置有一個可推式的卡子，具體結(jié)構(gòu)可參 見類似結(jié)構(gòu)，比如滑蓋手機的可推式結(jié)構(gòu)、申請?zhí)枮?00710085777. 2公開的腕戴式便攜式 終端的結(jié)構(gòu)等等，在此不再贅述，既可推出也可退回原位置。所述容腔內(nèi)放置鋰電池、第一 電場強度傳感器、第二電場強度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、單片機、蜂鳴器和鍵盤， 推動卡子顯示盤可沿著容腔露出或隱藏鍵盤。正常使用時顯示盤在原位置，鍵盤是看不到 的，當需要使用鍵盤時，則把顯示盤推上去，即可看到鍵盤，通過鍵盤可以進行操作。當操 作完畢后，把顯示盤推回原位置，此時只能看到液晶顯示模塊，防止工作人員作業(yè)中誤碰鍵 盤。
[0028] 以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是 利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或者等效流程變換，或者直接或間接運 用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種便攜式場強探測終端，包括鋰電池、可采集現(xiàn)場電場強度的第一電場強度傳感 器，第一電場強度傳感器通過調(diào)理電路與單片機相連，所述單片機通過輸出隔離驅(qū)動模塊 與液晶顯示模塊相連，其特征在于，還包括可采集現(xiàn)場電場強度的第二電場強度傳感器、可 采集現(xiàn)場溫度的溫度傳感器、可采集現(xiàn)場濕度的濕度傳感器，所述第二電場強度傳感器、溫 度傳感器和濕度傳感器分別通過調(diào)理電路與單片機相連，所述單片機通過輸出隔離驅(qū)動模 塊與蜂鳴器相連。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種便攜式場強探測終端，其特征在于，所述單片機與可向 單片機輸入信息的鍵盤相連。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種便攜式場強探測終端，其特征在于，所述第一電場強度 傳感器和第二電場強度傳感器是懸浮體電場強度傳感器。
4. 根據(jù)權利要求2所述的一種便攜式場強探測終端，其特征在于，所述場強探測終端 呈腕表式結(jié)構(gòu)，還包括顯示盤，顯示盤底部設置有容腔，所述容腔兩側(cè)設置有相互成對的且 至少有一個可在它的長度方向拉伸的腕帶，所述液晶顯示模塊位于顯示盤上，顯示盤底部 設置有一個可推式的卡子，所述容腔內(nèi)放置鋰電池、第一電場強度傳感器、第二電場強度傳 感器、溫度傳感器、濕度傳感器、單片機、蜂鳴器和鍵盤，推動卡子顯示盤可沿著容腔露出或 隱藏鍵盤。
【文檔編號】G01R29/08GK203849333SQ201420194246
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權日:2014年4月21日
【發(fā)明者】陳昊, 戴秀嵩, 周永榮, 孟瑋 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司檢修分公司