电磁辐射检测仪

1、手机电磁辐射检测仪【摘要】本文介绍的便携式移动电话电磁辐射捡测仪， 能实现对移动电话的电破 辐射进行实时检测，具有体积小，便于携带、测量方便的特点。随着通讯事业的发展，移动电话已愈来愈成为人们离不开的通讯工具， 但移 动电话在方便人们工作和业余生活的同时， 也带来一个不容忽视的问题，那就是 移动电话电磁辐射的污染问题。由于电磁辐射看不见摸不着，人们无法通过感觉 器官觉察到这种隐形污染，但它却已充斥在我们身边。电磁辐射是一种复合的 电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量，人体生命活 动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此， 电磁辐射可以对人体造成影响和损害

2、。所以，我们有必要对移动电话的电磁 辐射强度做出检测，观察是否超过国家规定的标准，以便采取有效措施进行防护。1. 手机电磁辐射检测仪总体设计该电磁辐射测量仪主要由传感器、滤波网络、放大部分、模数转换、键盘控制、单片机控制单元、显示和报警等八大部分构成，基本组成框图如图1所示。图1手机电磁辐射检测仪原理框图2. 工作原理该手机电磁辐射检测仪整个系统采用 9V电池经LM1084急压芯片稳压为5V后 供电，由传感器探头检测到的电磁信号首先通过滤波网络. 经过电压跟随送至放 大电路，放大后的信号输出到模/数转换器中, 转换后的数字信号输送到单片机 中进行处理，并具有保持、显示最大值等功能。其中模数转换

3、器的输出进入单片机AT89C5的P1 口，PO口输出的数据送至液 晶显示模块。其内部操作数由MC发送的信号决定些信号包括：(1)寄存器选 择信号RS (2)读写信号R/W 数据总线DBO DB7 (4)MPU与外部并行I/O 口 的选通信号E。P20P23口提供液晶显示器的读写控制，P25- P27乍为键盘输入 端口。3. 硬件电路设计 3. 1传感器探头传感器探头是检测电磁信号的基础，其质量的好坏对电磁辐射信号的接收性能有 很大影响，本测量仪采用EP330探头，适用于100 kHz3 GHz频率范围，频带很 宽，增益在工作频率段基本不变，可靠性高，能满足测量仪的设计要求。3. 2滤波网络传感

4、器探头测得的信号频率范围很宽， 与我们期望的信号有很大差别，因此，我 们必须对传感器探头所得的信号进行滤波。去除高频成分，可以采用有源低通滤 波。3.3放大电路由于探头感应的信号较微弱，因此要经过低噪放大器将信号进行放大， 需要低噪 放大器输入端和电场探头的阻抗匹配， 以获得最佳的信号能量传送。放大部分电 路如图2所示。它包含两级放大部分，第一级采用具有很高共模抑制比、线性度 好和低功耗运算放大器 AD620第二级采用高精度、低失调电压型的运算放大器 OP07这两级的放大能满足低噪放大器的噪声系数要小，频带要宽的要求。从图中可知，经放大部分电路处理后的信号送至 ADC080进行模数转换，从而得

5、到所3.4模数转换器A/D转换器采用ADC0804闪速ADC使用了 15个比较器比较未知的输入电压与基 准梯形网络并形成高4位数据。内部的数据转换器（ADC）从第1次闪速转换的4位最 高有效位（MSBs）中产生模拟电压，并产生未知输入电压与DAC电压之差的剩余电 压。剩余电压被闪速比较器再次比较，获得低 4位数据（U、Bs）。 MAX152的特点 在于工作在+3. 0 V至3. 6 V之间，转换时间随电压的升高而降低。ADC080经过直流和动态测试，它的微处理器结果可以作为无需任何外部接口逻辑的输入/ 输出端口而出现，数据的输出使用锁存的、三态缓冲电路，可直接至微处理器的数据总线或系统的输入端

6、口。这些特点极大地满足了信号的模数转换要求。在模 数转换过程中，ADC080把放大电路处理后的模拟信号转换成数字信号，送至单 片机进行下一步处理。3.5报警电路当测量到的功率密度值超过0. 4W/m2勺国家标准限值时，单片机将输出高电平，通过发光二极管和蜂鸣器进行报警，表明当前所测功率密度值超出了辐射标准规定值，提示用户要注意周围环境，做出一些防范措施，以免受到电磁辐射的 影响。4单片机控制单兀AT89C5是美国ATME公司生产的低电压，高性能 CMOS位单片机。它有64K字 节Flash闪速存储器，256字节内部RAM 32个I /O线，3个16位定时器/计数 器，一个6向量两极中断结构，一

7、个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。 该器件功能强大，适用于许多较为复杂控制的场合。经过模数转换后的信号由P1 口中的一路输入单片机，通过单片机的控制，所测量到的电磁辐射功率密度值 将在LED显示模块中显示。其中按键 S1为清零键，按键S2用作当前值保持键，按键S3用作最大值显示。打开仪器的电源后，将仪器靠近被测点，仪器将会测 试数据并动态显示当前所测值，按下 S2键，将会使得当前值显示在显示屏上， 再按下S1键，会将仪器中原有的数值清为零，并继续测试，若继续测量到的数 据超过前一次的最大值，单片机内部数据将自动进行更新；低于此最大值则保持 不变。测量完毕后，按下S3键，则将显示出最大值。5软件设计本系统软件的编写使用了模块化的设计思想，使整个程序的编写快速有效。系统 主程序是整个软件部分的核心，它负责调度各个子功能模块，实现系统中多个设 备之间信息的及时交换，系统软硬件资源的合理分配与管理。 任务总体可分为以 下四个功能模块：(1) A /D转换：负责模拟量到数字量的转换处理；(2) 键盘扫描：负责扫描键盘I/O 口.设置状态字，及时通知模式选择进行键盘 处理；(3)