电磁辐射传感器.ppt

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

2、条件下，电磁波向外传播过程中存在 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

3、危害之三：影响人类生殖系统 危害之四：可导致儿童智力残缺 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

4、体 的元器件主要有感 光胶片,光电管,光 敏和热敏探测元件,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 （

5、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

6、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。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,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、副频特性平坦和 频带