磁場計電路圖分析

如今，電子電路幾乎可以在任何地方找到，有些人擔(dān)心*，有一種不同的環(huán)境污染。他們稱之為電霧（這個詞沒有出現(xiàn)在任何字典中-甚至沒有技術(shù)詞典），但在本文中，我們將稱之為雜散磁場（SMF）。一些“專家”認(rèn)為SMF可能會影響人們的身體健康。如果您認(rèn)為這些專家是對的，那么所描述的磁場計將幫助您找到SMF的來源并確定其強度。這些發(fā)現(xiàn)可能有助于降低場強。

基于IC1a的輸入放大器確保來自感應(yīng)線圈L1的信號被放大x101。線圈端接至高阻抗，使其輸出由運算放大器緩沖。積分器由IC1B組成，IC1B是IC1中包含的四個運算放大器中的另一個?；贗C16c的（有源）整流器實際上是一種差分放大器，它通過積分器的輸出電位來降低平均電壓。由于運算放大器采用非對稱供電，因此輸出為半波整流交流電壓。該電壓由R6-C18平均，如果使用DVM作為儀表，則由R20-R7-C2平均。外形尺寸（22.1）由整流器校正。電平匹配特意由整流器執(zhí)行，因為該運算放大器的擺幅比IC1a或IC《》b大得多。

磁場（高斯）計電路設(shè)計

本儀表的原理如圖1框圖所示。用于檢測磁場的感應(yīng)線圈由交流電壓源V1表示，其平均輸出為1μV。源的輸出通過運算放大器X101放大x1。運算放大器與積分器X2相連，提供頻率相關(guān)的放大。對于直流電壓信號，這是1000，對于高頻信號，它是0。選擇交越頻率，以使放大在要測量磁感應(yīng)的范圍內(nèi)（40Hz–10kHz）均勻。反饋網(wǎng)絡(luò)R4-R6自動確保電路始終具有穩(wěn)定的直流工作點。這使得可以使用相對便宜的運算放大器。此外，內(nèi)部衰減器確保最大直流放大倍數(shù)為x101（1+R6/R5）。R6/R5的值也決定了頻率范圍的下限。

磁場計電路圖

儀表的電路圖如圖2所示。它由輸入放大器、積分器、自動偏移校正網(wǎng)絡(luò)、帶直流抑制的整流器、顯示器和相關(guān)驅(qū)動器、電源和用于連接數(shù)字電壓表（DVM）的插座組成。

運算放大器IC1a和IC1b攜帶純正弦信號，該信號在3V直流電壓周圍對稱交替，而IC1c的信號在0V左右交替。這意味著該運算放大器可以比前兩個運算放大器更好地處理x2.2的放大。顯示驅(qū)動器IC6使用C2上的壓降來表示磁場強度。驅(qū)動器有自己的基準(zhǔn)電壓源。該1.25V電源還用于為運算放大器IC1a和IC1b提供輔助電壓。節(jié)點A處的電位為［（R14+R15）/R15］x1.25=3V。

IC2提供全驅(qū)動時的最小電壓為1.2V。由于IC由平均電位驅(qū)動，因此全驅(qū)動所需的信號電平為1.2xPi=3.77Vpp。由于信號放大發(fā)生在整流器中，即驅(qū)動范圍最大的運算放大器中，因此電池電壓下降不會立即影響儀表的精度。顯示驅(qū)動器控制十個LED。該圖清楚地顯示了在給定場強下哪些LED點亮。當(dāng)D10點亮?xí)r，測得的場強》=2.3μV，而不是大于MPRII規(guī)定的上限（250nT）。如果測量儀連接到DVM，則必須將其設(shè)置為200mV直流電壓范圍。測量范圍為50nT–2μT，由于本底噪聲，無法測量低于50nT的水平。

磁場計結(jié)構(gòu)

該電路最好構(gòu)建在圖3所示的印刷電路板上，從而將必要的工作降至最低。

磁場計線路板

感應(yīng)線圈是一項DIY工作。纏繞在其上的磁芯由兩條從PCB上切斷的條帶制成。這些條帶形成一個“三明治”，由四個直徑為1.3mm的焊針隔開，位于指定位置。請注意，兩個條帶的軌道側(cè)必須面向主板。寬條有兩個焊盤，線圈端子焊接在上面。第三個墊子只是用來增加剛性。將121.0mm漆包銅線緊繞2圈到鐵芯上。如果小心翼翼地完成，繞組將正好由五層組成。將線圈靠在主板上，使主板邊緣的三個銅焊盤與線圈上的相應(yīng)焊盤重合。將線圈焊接到主板上。

接線的其余部分很簡單。首先將鋼絲橋鋪設(shè)在電路板的中心。將兩個焊接引腳焊接到位后，將電阻和電容器焊接到電路板上。注意電解電容器的極性。IC可以直接焊接到電路板上，但也可以使用插座。最后要放置的組件是LED。這些二極管分為三組，每組顏色不同。D1-D3的綠色表示安全水平;D4-D6的黃色水平可疑;D7-D10的紅色是風(fēng)險水平。連接開關(guān)S1和9V電池后，電路即可使用。最好將其內(nèi)置到合適的外殼中，以制作緊湊的測量儀器。無需校準(zhǔn)儀表，因為測量誤差可以忽略不計，前提是使用了正確的組件并且感應(yīng)線圈已仔細(xì)纏繞。

電路零件列表

電阻器：

R1，R9，R11*，R14=10kOhmR2*，R5，R7*=1kOhmR3*，R6，R16=100kOhmR4，R8=1MOhmR10，R12=22kOhm，1%R13=100歐姆

R15=6.8kOhmR17=3.9kOhmR18，R19*=39kOhmR20=82kOhm