磁場(chǎng)計(jì)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(gè)詞沒(méi)有出現(xiàn)在任何字典中-甚至沒(méi)有技術(shù)詞典），但在本文中，我們將稱之為雜散磁場(chǎng)（SMF）。一些“專家”認(rèn)為SMF可能會(huì)影響人們的身體健康。如果您認(rèn)為這些專家是對(duì)的，那么所描述的磁場(chǎng)計(jì)將幫助您找到SMF的來(lái)源并確定其強(qiáng)度。這些發(fā)現(xiàn)可能有助于降低場(chǎng)強(qiáng)。

基于IC1a的輸入放大器確保來(lái)自感應(yīng)線圈L1的信號(hào)被放大x101。線圈端接至高阻抗，使其輸出由運(yùn)算放大器緩沖。積分器由IC1B組成，IC1B是IC1中包含的四個(gè)運(yùn)算放大器中的另一個(gè)?；贗C16c的（有源）整流器實(shí)際上是一種差分放大器，它通過(guò)積分器的輸出電位來(lái)降低平均電壓。由于運(yùn)算放大器采用非對(duì)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?yàn)樵撨\(yùn)算放大器的擺幅比IC1a或IC《》b大得多。

磁場(chǎng)（高斯）計(jì)電路設(shè)計(jì)

本儀表的原理如圖1框圖所示。用于檢測(cè)磁場(chǎng)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(guò)運(yùn)算放大器X101放大x1。運(yùn)算放大器與積分器X2相連，提供頻率相關(guān)的放大。對(duì)于直流電壓信號(hào)，這是1000，對(duì)于高頻信號(hào)，它是0。選擇交越頻率，以使放大在要測(cè)量磁感應(yīng)的范圍內(nèi)（40Hz–10kHz）均勻。反饋網(wǎng)絡(luò)R4-R6自動(dòng)確保電路始終具有穩(wěn)定的直流工作點(diǎn)。這使得可以使用相對(duì)便宜的運(yùn)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(chǎng)計(jì)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(dòng)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(dòng)器、電源和用于連接數(shù)字電壓表（DVM）的插座組成。

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

IC2提供全驅(qū)動(dòng)時(shí)的最小電壓為1.2V。由于IC由平均電位驅(qū)動(dòng)，因此全驅(qū)動(dòng)所需的信號(hào)電平為1.2xPi=3.77Vpp。由于信號(hào)放大發(fā)生在整流器中，即驅(qū)動(dòng)范圍最大的運(yùn)算放大器中，因此電池電壓下降不會(huì)立即影響儀表的精度。顯示驅(qū)動(dòng)器控制十個(gè)LED。該圖清楚地顯示了在給定場(chǎng)強(qiáng)下哪些LED點(diǎn)亮。當(dāng)D10點(diǎn)亮?xí)r，測(cè)得的場(chǎng)強(qiáng)》=2.3μV，而不是大于MPRII規(guī)定的上限（250nT）。如果測(cè)量?jī)x連接到DVM，則必須將其設(shè)置為200mV直流電壓范圍。測(cè)量范圍為50nT–2μT，由于本底噪聲，無(wú)法測(cè)量低于50nT的水平。

磁場(chǎng)計(jì)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(chǎng)計(jì)線路板

感應(yīng)線圈是一項(xiàng)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(gè)“三明治”，由四個(gè)直徑為1.3mm的焊針隔開(kāi)，位于指定位置。請(qǐng)注意，兩個(gè)條帶的軌道側(cè)必須面向主板。寬條有兩個(gè)焊盤，線圈端子焊接在上面。第三個(gè)墊子只是用來(lái)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(gè)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(jiǎn)單。首先將鋼絲橋鋪設(shè)在電路板的中心。將兩個(gè)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(xiǎn)水平。連接開(kāi)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(cè)量?jī)x器。無(wú)需校準(zhǔn)儀表，因?yàn)闇y(cè)量誤差可以忽略不計(jì)，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