电磁辐射传感器.

1、室内环境测量设计方案 室内电磁辐射测量一.概述 随着科技的发展、家用电器的普及、通讯事业的迅猛发展，的确给人们的生活方式带来了极大的便利，但随之而来的电磁辐射污染也日趋严重，正逐渐成为水污染、大气污染之后的第四大污染，由于电磁辐射无色、无味、看不见、摸不着，人们无法通过感觉器官觉察这种隐形污染，研究证实，超过一定程度和一定时间的电磁波辐射会对人们的生活产生不同程度的影响。 因此，研究新型电磁辐射传感器是一件非常迫切的事情，只有对其进行科学的测量，才会采取一定的措施。1.电磁辐射的定义 定义一：在遥感中常指电磁波。他指电磁波通过空间或媒质传递能量的一种物理现象 定义二：在射频条件下，电磁波向外传

2、播过程中存在电磁能量发射的现象。 电磁辐射又称电子烟雾，是有空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生。2.辐射源自然电磁辐射源： 雷电、太阳黑子活动、宇宙射线等 人为电磁辐射源： 电脑、电视、音响、微波炉、电冰箱等家用电器； 手机、传真机、通讯站等通讯设备； 飞机、电器铁路等； 广播、电视发射台、手机发射基站、雷达系统等； 电力产业的机房、卫星地面工作站、调度指挥中心等； 应用微波和X射线等的医疗设备。3.电磁辐射的危害电磁辐射对人体的六大危害：危害之一：它极可能是造成儿童患白血病的原因之一危害之二：能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖危害之三：影响人类生殖系统危害之四：可

3、导致儿童智力残缺危害之五：影响人们的心血管系统危害之六：对人们的视觉系统有不良影响二、电磁辐射传感器 电磁辐射传感器是一种获取地面目标电磁辐射信息的装置，是遥感技术系统中数据获取的关键设备。地质发射或反射的电磁波信息，通过传感器收集、测量并记录在胶片或磁带上，然后进行官学或计算机处理，才能得到可供几何定位和图像解释的遥感图像。1.电磁辐射传感器的组成 电磁辐射传感器有四个几本部分组成： 收集器:负责收集地面目标辐射的电磁波能量.具体元件形 式多种多样,如透镜组,反射镜组,等. 探测器:主要功能是将收集到的电磁辐射能转变为化学能 或电能.具体 的元器件主要有感 光胶片,光电管,光 敏和热敏探测元

4、件,共振腔谐振器等. 处理器:对转换后的信号进行各种处理,如显影,定影,信号 放大,变换,校正和编码等。具体的处理器类型有摄 影处理装置和电子处理装置. 输出器:输出信息的装置.输出器类型主要有扫描晒像仪,阴 极射线管,电视显像管, 磁带记录仪,XY彩色喷笔记 录仪等。2.电磁辐射传感器的原理与结构 首先由自行设计的天线阵把电磁辐射信号接受下来，然后有点接触型二极管完成检波，在经滤波网络、放大电路变成电压信号。1.天线阵的设计 设计的新型传感器，由“米”字天线阵来实时检测电磁辐射。“米”字天线阵是由同样粗细和长度的知道提构成（其粗细和长度是经过计算得到的），在中间端点进行反馈，实际的关键是注意

5、阻抗匹配 2.检波采用接触型二级管进行检波：典型的接触型二极管检波电路如下：3.滤波采用巴特沃斯低通滤波器对其进行滤波，去除器高频成分。图为二级有源滤波器：4.放大由于从天线接收到的信号较微弱，要紧过低噪声放大器将信号进行放大，下图为放大电路。其中包含两级放大部分，第一级采用具有很高共模抑制比、线性度好合低功耗运算放大器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，平带要矿的要求三、室内电磁辐射测量仪目前研究出来的新型电磁辐射传感器，由该传感器组成的宽频多功能电磁辐射检测仪，其原理框图如下1.数模转换器 A/D转换器采用MAX152

6、。MAX152的特点在于工作在+3.0V至3.6V之间，转换时间随典雅的升高而降低。MAX152经过直流和动态测试，它的处理器结果可以作为无需任何外部接口逻辑的输入/输出端口出现，数据输出使用所存的、三台缓冲电路，可直接职位处理器的数据总线或系统的输入端口。这些特点级大地满足了信号的模数转换要求。在模数转换过程中，MAX152把放大电路处理后的信号转换成数字信号，送至单片机进行下一步处理2.单片机控制单元单片机控制单元主要由AT89C52、液晶显示器、键盘和模数转换器等组成。显示单元选择6位8段的液晶显示模块LCM06XA.3.软件设计采用模块化思想设计，程序主要实现数据采集、数据处理、数据显

7、示等功能，包括主程序、数据采集子程序、按键处理子程序、模数转换子程序、LCD显示子程序等。在这里，我选择TES-92电磁辐射测量仪用于家具环境电磁波辐射测试。该电磁辐射测量仪工作在9V电压下。其各项参数如表1频率范围频率范围 50MHz3.4GHz方向特性方向特性三维特性三维特性量程量程38mV/m-11V/m38mV/m-11V/m绝对误差绝对误差1dB1dB过载极限过载极限4.2W/m24.2W/m2（40V/m40V/m）温度响应温度响应1.5dB1.5dB显示方式显示方式4 4位位LCDLCD声音报警声音报警蜂鸣器蜂鸣器总结 该电磁辐射测量仪是以新型电磁辐射传感器为基础的，充分利用了电磁辐射传感器有良好的方向性、测量精度高、响应时间快、体积小