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![电磁辐射检测器设计[开题报告]](https://uimg.taocdn.com/ae2e0cf8ed630b1c58eeb59f.webp)
手持式电磁辐射检测仪的设计摘要：电子产品被广泛应用于人们生活的各个领域，它给人们带来生活便捷的同时，也带给人们电磁辐射的危险。
手持式电磁辐射检测仪能实现对生活环境中的电磁辐射进行实时检测，通过传感器、滤波网络、放大电路、模数转换和单片机控制电路将信号进行处理，并在LCD1602上将结果显示出来。
若结果超出限定值，则有报警提示，起到对电磁辐射污染重要的评估作用。
该仪器具有体积小，携带方便，测量简单的特点。
关键词：电磁辐射；单片机；检测；报警；AD转换；数据处理0 引言科技日新月异，手机、电脑、电磁炉、微波炉等电子产品的广泛普及，人们在享受科技给生活带来的舒适便利的服务同时，也不可避免遭受来自电磁辐射的污染。
电磁辐射看不见、摸不着、嗅不到，无法被人体感觉器官所察觉，但它却已充斥在我们身边[1]。
电磁辐射污染被认为是继水污染、大气污染以及噪声污染之后的第四大污染[2]。
研究表明，超过一定程度的电磁辐射对人体健康会产生影响，而且会随程度不同而不同，长期过量的电磁辐射会对人体的各个系统功能造成伤害，比如生殖系统、神经系统、免疫系统等，它已成为心血管疾病、糖尿病以及癌突变的主要诱因[3]。
鉴于此，我们有必要对生活中的电磁辐射强度做出检测，并与0.4W/m2的国家标准限值比较，做出电磁环境评估，为人们采取及时有效的防护措施提供参考和依据。
1 手持式电磁辐射检测仪总体设计该电磁辐射检测仪主要由辐射探头、滤波及放大电路、模数转换电路、单片机控制单元、LCD显示和报警电路及按键控制部分等组成，其硬件的基本组成框图如图1所示。
图1 电磁辐射检测仪基本组成框图其工作原理是当辐射探头检测到电磁信号后，经低通滤波电路滤除高频成分后送至放大电路[4]，放大后的信号经过模数转换电路后，转换为数字信号送到单片机控制电路进行处理，通过单片机程序完成数字信号的处理和计算，得出电磁辐射功率密度的大小，将其在液晶屏上显示出来[5]。
同时对超出限定值的数据进行报警，表示检测到的功率密度超出了国家标准限值。
手持检测仪方案1. 引言手持检测仪是一种便携式设备，用于快速、准确地检测和测量特定物品或环境中的参数。
这种设备广泛应用于各个行业，例如医疗、环境监测、工业生产等。
本文将介绍一种手持检测仪的方案，包括硬件设计、软件开发和应用领域。
2. 硬件设计手持检测仪的硬件设计是整个方案的关键部分，它确定了设备的功能和性能。
下面是手持检测仪的硬件设计要点：•主控芯片：选择一款高性能、低功耗的主控芯片作为核心处理单元。
常用的主控芯片有ARM Cortex系列和Intel Atom系列。
•传感器：根据检测目标的不同，选择相应的传感器。
例如，如果检测目标是温度，可以选择温度传感器；如果检测目标是气体浓度，可以选择气体传感器。
•显示屏：采用高分辨率的彩色显示屏，以便用户直观地查看检测结果。
•电源管理：合理设计电源管理电路，以延长电池使用寿命。
•外设接口：提供与外部设备进行数据交互的接口，例如USB接口和无线通信模块。
3. 软件开发手持检测仪的软件开发是实现各种功能的基础。
下面是手持检测仪软件开发的关键步骤：•系统架构设计：根据硬件设计的要求，设计系统的软件架构，确定各个模块之间的关系和功能。
•驱动程序开发：根据硬件设计的要求，开发相应的设备驱动程序。
例如，开发传感器的驱动程序，以获取传感器的数据。
•界面设计：设计用户友好的界面，使用户可以轻松地操作手持检测仪。
界面设计应该简洁、直观，并且能够显示检测结果。
•算法开发：根据检测目标的不同，开发相应的算法。
例如，如果检测目标是气体浓度，可以开发相应的浓度计算算法。
•数据存储：设计数据存储模块，将检测结果保存在设备中，或者通过外部设备进行存储。
4. 应用领域手持检测仪广泛应用于各个行业，包括但不限于以下领域：•医疗行业：用于测量体温、心率、血压等生理参数，以及检测血液中的各种物质浓度。
•环境监测：用于测量室内、室外的温度、湿度、气体浓度等参数，以及检测水、土壤中的化学物质浓度。
多频段电磁辐射监测仪器的设计与实现绪论电磁辐射是指电磁波在空间中传播产生的能量，广泛应用于无线通信、电视广播、雷达、无线电导航等众多领域。
尽管电磁辐射在这些领域中带来了诸多便利，但它也可能对人类的健康和环境造成一定的影响。
为了准确监测和评估电磁辐射对环境和人类的潜在影响，多频段电磁辐射监测仪器的设计与实现显得尤为重要。
一、多频段电磁辐射监测的需求分析现如今，随着社会的发展和科技的进步，电磁辐射的频段和强度越来越多样化。
为了全面了解环境中的电磁辐射情况，需求多频段电磁辐射监测仪器以监测不同频段的辐射情况。
这一监测需求主要分为以下几方面：1. 确保工作环境的安全性：在现代化生产和工作环境中，各种通信设备和电子设备都在使用电磁波进行无线通信，包括蜂窝通信、卫星通信、无线局域网等。
通过监测不同频段的辐射情况，可以确保工作环境的电磁辐射水平不超过国家标准，保障工作人员的健康安全。
2. 评估无线电频段的使用情况：无线电频段的使用面越来越广泛，包括广播电视、无线通信、无线电导航等。
通过监测不同频段的电磁辐射情况，可以评估无线电频段的使用情况，优化频段分配，避免频率资源的浪费。
3. 研究电磁辐射对人类健康的影响：长期接触高强度电磁辐射可能对人类健康造成一定的影响。
通过监测不同频段的电磁辐射情况，可以为研究者提供相关数据，进行电磁辐射的生物效应研究，为相关政策制定提供科学依据。
二、多频段电磁辐射监测仪器的设计原理多频段电磁辐射监测仪器主要包含天线、射频前端、信号处理和数据分析等模块。
其设计原理主要涉及以下几个方面：1. 天线设计：要接收不同频段的电磁波，需要选取具备较宽带宽的天线。
天线设计的关键是要满足较高的增益、较低的波束宽度和较低的回波损耗，以确保辐射信号的有效接收。
2. 射频前端设计：射频前端主要起放大和滤波的作用，用于增强接收到的微弱信号，并滤除无关频段的干扰信号。
射频前端设计的关键是要选择适当的滤波器和放大器，以提高系统的信噪比和灵敏度。
电磁辐射实验的仪器设置与操作流程电磁辐射实验是一个广泛应用的实验，用来研究电磁波的传播和辐射特性。
在进行这个实验之前，正确的仪器设置和操作流程非常重要，可以确保实验的准确性和可靠性。
首先，我们来介绍一下电磁辐射实验的仪器设置。
在实验中，我们需要使用的主要仪器包括信号源、功率计、天线和频谱分析仪。
信号源用来产生电磁波，可以根据实验需要设置不同的频率和功率。
功率计用来测量电磁波的功率，它可以帮助我们了解电磁波的辐射强度。
天线是用来发送和接收电磁波的设备，有不同类型的天线可供选择，如定向天线和全向天线。
频谱分析仪是用来分析电磁波的频谱成分的仪器，可以帮助我们研究电磁波的频率和能量分布。
在进行电磁辐射实验之前，我们首先需要进行准备工作。
首先，检查实验仪器的状态是否正常，确保所有设备都连接良好，并且没有损坏或松动的地方。
然后，我们需要选择正确的天线和信号源，并根据实验需求设置正确的频率和功率。
此外，还需要将功率计和频谱分析仪与信号源和天线连接起来，以便能够测量电磁波的功率和频谱。
接下来，我们需要进行实验操作。
首先，打开信号源和功率计，并将信号源的输出连接到天线上。
然后，调整信号源的频率和功率，确保它们符合实验要求。
接着，我们可以将天线朝向所需的方向，并调整其位置和角度，以便能够发送和接收到准确的电磁波。
同时，我们可以使用功率计来测量电磁波的功率，可以根据需要对其进行记录和分析。
最后，我们可以使用频谱分析仪来分析电磁波的频谱成分，并观察其频率和能量分布情况。
在进行实验操作的过程中，我们需要注意一些事项。
首先，注意实验环境的安全，避免对人体或其他设备造成损害。
其次，注意仪器的使用方法和注意事项，确保正确操作，并避免误操作导致的实验结果不准确。
此外，还需要遵守实验室的规章制度，并保持实验区域的整洁和安全。
当实验结束时，记得关闭所有仪器，并进行必要的数据记录和分析，以便进行后续的实验结果讨论和总结。
电磁辐射实验的仪器设置和操作流程对于实验的准确性和可靠性起着至关重要的作用。
1
便携式手机电磁辐射测量仪
选送单位：荆楚理工学院
制作人：杨晓文、项焱华
1、作品实物图
2
2、作品的硬件基本组成框图
MCU
1602液晶显示
按键蜂鸣器、LED
外部信号
滤波、放大
模数转化
3
4
3、工作原理总述
整个系统采用9 V 电池供电, 由自制电磁转化装置将检到的电磁信号通过滤波网络, 送至放大电路。
通过滤波、放大后的信号进入模数转换模块,转换后的数字信号送到单片机中进行处理。
在程序设计中,对所得的数据进行计算,得出电磁辐射强度的大小,将其在液晶模块上显示出来,并具有峰值保持和峰值显示功能。
同时对超过限定值的数据进行报警,表示测量到的电磁辐射强度值超出了限定值。
8
S(cm)
0.0—3.0 3.0—5.0 5.0—7.0N(v/m)
极大值1366834
5、作品的意义、适用范围、造价、推广前景:
4、基本实验数据:
通讯设备的普及给人们的生活提供了便利，但却带来了电磁辐射污染，此作品为便携式手机电磁辐射测量仪，能够测量手机的电磁辐射量，可对检测辐射是否对人体有害，若有害则会发出报警信号预告人体需远离辐射源达到预防的目的。
本产品体积小、重量轻、使用方便、测量速度快,而且造价仅一百元人民币，便于推广。
通过此改进此产品后可用于更多仪器的电磁辐射测量。
谢谢！
9。
多维电磁波辐射监测仪器的设计与实现引言在现代社会，电磁波辐射已成为我们生活中不可避免的一部分。
随着科技的快速发展，电子设备的广泛普及和无线通信的迅猛发展，人们正面临着越来越多的电磁辐射源。
因此，为了有效监测电磁辐射的强度和频率，设计与实现多维电磁波辐射监测仪器就显得尤为重要。
一、设计目标和原理1. 设计目标多维电磁波辐射监测仪器的设计目标包括：测量电磁波辐射的强度和频率、分析电磁波的类型和来源、提供实时监测数据和报警功能、具备便携性和易操作性等。
这些目标的实现旨在帮助用户了解电磁辐射情况，进一步保护公众的健康。
2. 工作原理多维电磁波辐射监测仪器主要由测量模块、分析模块和显示模块三部分组成。
测量模块：采用高灵敏度的电磁传感器，能够测量电磁波的强度和频率。
传感器的选择要根据应用场景进行，可包括垂直感应器、水平感应器和全向感应器等。
分析模块：对测量到的电磁波数据进行分析和处理。
可以采用滤波、功率谱分析等算法，识别电磁波的类型和来源。
分析模块还可以根据事先设定的标准值进行阈值判定，并触发报警功能。
显示模块：将分析处理后的数据以可视化的方式展示给用户。
可以采用液晶显示屏或LED指示灯等形式，直观地展示电磁波的强度和频率。
同时，还可以提供历史数据的存储和回放功能，便于用户进行更详细的分析和对比。
二、实现步骤与技术1. 选择适合的硬件和传感器在设计多维电磁波辐射监测仪器时，首先需要选择适合的硬件平台和电磁传感器。
硬件平台可选用单片机或嵌入式系统，具有低功耗、高性能和易扩展性等特点。
传感器的选择要根据需求场景确定，常见的有电场传感器、磁场传感器和射频传感器等。
2. 数据采集和处理通过开发合适的驱动程序，将传感器与硬件平台连接起来，并实现数据的采集和处理。
硬件平台需要提供适当的接口，用于传感器的输入和数据的输出。
同时，为了减小噪声和提高测量精度，可以采用滤波算法对原始数据进行处理。
3. 数据分析和报警通过分析模块对采集到的数据进行算法处理，如功率谱分析、频域分析等，识别电磁波的类型和来源。
电磁辐射检测仪电路原理
电磁辐射检测仪的电路原理基本分为两种类型：电磁场感应型和大气离子感应型。
1. 电磁场感应型电路原理：
这种类型的电路主要使用线圈感应信号，来检测周围的电磁
辐射。
该电路由线圈、放大器、滤波器和显示屏等组成。
线圈接收到周围电磁场的辐射，产生感应电流。
接下来，放大器对感应信号进行放大，并进行信号滤波以滤除噪声等干扰。
最后，将处理后的信号送往显示屏上显示电磁辐射的强度。
2. 大气离子感应型电路原理：
这种类型的电路主要利用大气离子的导电性质来检测电磁辐射。
该电路由空气离子采集器（包括电极和高压源）、放大器和显示屏等组成。
空气离子采集器中的电极在高压作用下会产生空气离子。
当空气离子受到电磁辐射影响时，其导电性会产生变化。
接下来，放大器对感知到的变化进行放大，然后信号送至显示屏上显示电磁辐射的强度。
无论哪种电路原理，电磁辐射检测仪的工作原理都是基于感应或检测电磁辐射引起的信号变化，并利用电子器件对这些变化进行放大、滤波和处理，最后将结果以数字或模拟形式显示出来。
手持式无线红外成像探测系统的设计与实现随着科技的不断发展和创新，无线红外成像探测系统已经成为一种非常重要的技术手段。
手持式无线红外成像探测系统是这种技术手段中的一个重要组成部分，是一种可以方便携带、随时随地使用的设备，具有广泛的应用前景。
本文将介绍手持式无线红外成像探测系统的设计与实现，包括系统的硬件设计、软件设计和实验验证。
一、系统的硬件设计手持式无线红外成像探测系统主要由以下组件组成：1.红外热像仪：红外热像仪是手持式无线红外成像探测系统中最重要的组件之一，它能够将红外辐射转化为人眼可见的图像，实现对热区分布的显示和分析。
2.数字微控制器：数字微控制器是手持式无线红外成像探测系统中用于控制红外热像仪的核心组件。
它能够对红外热像仪进行控制、读取和存储，从而实现图像的采集和处理。
3.接口模块：接口模块是手持式无线红外成像探测系统中用于与其它设备进行数据交换的组件。
它通常包括USB接口、串口接口等。
4.电源模块：电源模块是手持式无线红外成像探测系统中用于供电的组件。
它通常包括锂电池或干电池等。
5.传输模块：传输模块是手持式无线红外成像探测系统中用于数据传输的组件。
它通常包括WIFI、蓝牙、GPRS等传输方式。
二、系统的软件设计手持式无线红外成像探测系统的软件设计主要包括图像采集、预处理和显示三个部分。
1.图像采集：图像采集是手持式无线红外成像探测系统的核心部分，它通常利用数字微控制器对红外热像仪进行控制和读取，获得红外图像数据。
2.预处理：手持式无线红外成像探测系统通常会进行图像预处理，包括对图像进行平滑处理、增强对比度等操作，以提高图像的清晰度和分辨率。
3.显示：手持式无线红外成像探测系统通过预处理后的图像数据，利用图形处理程序将图像显示在设备屏幕上。
同时，系统通常还会提供一些图像处理工具，如色彩映射、温度测量等。
三、实验验证为了验证手持式无线红外成像探测系统的功能和性能，我们进行了一系列的实验。
手持式电磁辐射检测仪
手持式电磁辐射检测仪是一种用于测量周围环境中电磁辐射水平的便携式仪器。
它通常由一个传感器和一个显示屏组成。
传感器是该仪器的核心部分，它能够感知并测量周围环境中的电磁辐射强度。
传感器通常采用射频探头或电磁波接收天线来接收辐射信号，并将其转换为电信号。
显示屏用于显示测量结果，通常以数字或图形的形式呈现。
它可以显示电磁辐射的强度单位，如毫瓦/平方米或微特斯拉。
有些仪器还可以同时显示多个频段或频率范围的测量结果。
手持式电磁辐射检测仪广泛应用于各个领域，如电磁辐射监测、环境监测、电磁辐射安全评估等。
用户可以使用该仪器来检测家庭、办公室、学校、医院等场所中的电磁辐射水平，以评估潜在的辐射风险。
手持式电磁辐射检测仪通常具有以下特点：
1. 方便携带：小巧轻便，易于携带和操作；
2. 多功能：可以测量不同频段或频率范围的电磁辐射；
3. 高精度：具有高分辨率和测量精度；
4. 实时显示：能够实时显示测量结果，并提供报警功能；
5. 数据记录和导出：可以记录和导出测量数据，方便后续分析。
手持式电磁辐射检测仪在电磁辐射监测和电磁辐射安全评估中发挥着重要作用。
它可以帮助用户更好地了解周围环境中的电磁辐射水平，并采取相应措施来保护自身的健康和安全。
设计一种用于测量电磁辐射的辐射计标题：设计一种用于测量电磁辐射的辐射计导言：随着科技的不断发展，电磁辐射成为了人们关注的话题之一。
电磁辐射对人类和环境的健康产生了一定的影响，所以能够准确测量电磁辐射的辐射计成为了很多人关心的问题。
本文将设计一种简单实用的辐射计，帮助人们对电磁辐射进行评估。
一、原理概述：电磁辐射是指由电磁场引起的一种扩散方式的能量传输。
能量传输的强度可以通过辐射计来测量。
辐射计通常由传感器和显示器组成，传感器用来检测电磁辐射的强度并将其转化为电信号，显示器则将电信号转化为可读数值。
二、设计要点：1. 选择合适的传感器：辐射计的传感器应该能够感知不同频率和强度的辐射。
常用的传感器包括电离室、电场传感器和磁场传感器等。
在选择传感器时需要考虑辐射范围、灵敏度和准确度等因素。
2. 建立电路板：将传感器与电路板连接，设计电路板可以将传感器输出的信号进行处理和放大，然后传输给显示器进行显示。
3. 设计显示屏：显示屏应该具备合适的尺寸和分辨率，能够清晰地显示辐射值。
同时，还可以添加报警功能，当辐射超过安全范围后发出警报。
4. 供电系统：辐射计需要一个稳定的供电系统来提供电能给传感器和显示屏。
可以考虑使用电池或者USB供电。
三、实施步骤：1. 购买合适的传感器并测量其输出范围和灵敏度。
2. 根据传感器的数据，设计电路板，包括传感器接口和信号处理电路。
3. 设计显示屏，确定尺寸和分辨率，添加必要的警报装置。
4. 进行电路板的制作和组装。
5. 运行辐射计，校准传感器并进行测试。
6. 完成电源系统的设计和安装。
结论：设计一种用于测量电磁辐射的辐射计需要考虑传感器的选择和信号处理电路的设计。
同时，显示屏和供电系统也是设计的重点。
通过合理的设计和制作，这种辐射计可以帮助人们测量电磁辐射的强度，提供安全评估，并在辐射超过安全范围时发出警报。
对于科学研究和公众关注的电磁辐射问题来说，这种辐射计是非常实用的工具。
电磁辐射检测器工作原理及制作方法本文介绍的电磁辐射检测器采用极简单的电路设计和最常见的廉价元件．爱好者可自己动手制作并测一下电磁辐射是否会危及你和家人的健康。
1.工作原理如图1所示。
检测器所用的敏感元件是一个与场效应晶体管(T1)连接的电感线圈(L1)。
T1是通过串接的固定电阻(R1)和可变电阻(AJ1)在其导电区始端被极化的。
T1的漏极上将呈现出L1中产生的经过放大的电动势。
呈现在电阻R2端脚上的被放大的信号经由电容C1送到设置在围绕NPN晶体管T2建立的公共发射极上的第二放大级。
T2的集电极上呈现的信号的幅度当然取决于周围的辐射强度；如果用示波器进行测试时，可在T2集电极看到100mV 以上的电压波形。
电容C2是耦合电容，它将T2放大后的信号送到T3，同时又起到隔直流的作用。
T3的基极是通过固定电阻R5、R6和可变电阻AJ2建立偏置电压的。
调节AJ2可使T3达到无辐射截止点，从而熄灭集电极电路中的发光二极管D1。
当辐射达到一定强度时，T2输出信号的负半波将导通T3，从而点亮发光二极管D1。
电阻R7可限制通过发光二极管D1的电流。
因为检测器只是用来判断辐射污染范围的，所以要设置一个简单的开关按钮(P1)。
电容C3作电源(BAT1)滤波用。
2．制作图2为印制电路布线图。
图3为元件装配图。
考虑到整个电路和电池要装在一个塑料盒里。
印制电路的尺寸不能太大，元件的插脚不能留得过长，以免装不进去或盖不上盖子。
3．调试安装完毕后，首先把检测器放置在远离照明线或电压较高的电线的位置上(例如房间中央)。
当检查晶体管和发光二极管的安装方向正确之后，要顺时针方向旋转AJ1，直至电压达到9V，指示灯点亮为止。
调节前，最好用电烙铁把按钮P1临时焊下来。
否则在调节过程中要一直按住该按钮。
向正反两个方向调节AJ2，调节应起始于发光二极管点亮状态，终止于熄灭状态。
一旦发光二极管熄灭，AJ2就已调节到位。
不要再调。
调节AJ1时。
手持式电磁辐射检测仪的设计
发表时间：2019-05-22T09:42:39.923Z 来源：《建筑模拟》2019年第11期作者：周旭丹1 吴法理2 魏王懂1
[导读] 科技日新月异，手机、电脑、电磁炉、微波炉等电子产品的广泛普及，人们在享受科技给生活带来的舒适便利的服务同时，也不可避免遭受来自电磁辐射的污染。
周旭丹1 吴法理2 魏王懂1
1.绍兴职业技术学院绍兴 312000
2.浙江菲达环保科技股份有限公司绍兴 312000
摘要：电子产品被广泛应用于人们生活的各个领域，它给人们带来生活便捷的同时，也带给人们电磁辐射的危险。
手持式电磁辐射检测仪能实现对生活环境中的电磁辐射进行实时检测，通过传感器、滤波网络、放大电路、模数转换和单片机控制电路将信号进行处理，并在LCD1602上将结果显示出来。
若结果超出限定值，则有报警提示，起到对电磁辐射污染重要的评估作用。
该仪器具有体积小，携带方便，测量简单的特点。
关键词：电磁辐射；单片机；检测；报警；AD转换；数据处理
0 引言
科技日新月异，手机、电脑、电磁炉、微波炉等电子产品的广泛普及，人们在享受科技给生活带来的舒适便利的服务同时，也不可避免遭受来自电磁辐射的污染。
电磁辐射看不见、摸不着、嗅不到，无法被人体感觉器官所察觉，但它却已充斥在我们身边[1]。
电磁辐射污染被认为是继水污染、大气污染以及噪声污染之后的第四大污染[2]。
研究表明，超过一定程度的电磁辐射对人体健康会产生影响，而且会随程度不同而不同，长期过量的电磁辐射会对人体的各个系统功能造成伤害，比如生殖系统、神经系统、免疫系统等，它已成为心血管疾病、糖尿病以及癌突变的主要诱因[3]。
鉴于此，我们有必要对生活中的电磁辐射强度做出检测，并与0.4W/m2的国家标准限值比较，做出电磁环境评估，为人们采取及时有效的防护措施提供参考和依据。
1 手持式电磁辐射检测仪总体设计
该电磁辐射检测仪主要由辐射探头、滤波及放大电路、模数转换电路、单片机控制单元、LCD显示和报警电路及按键控制部分等组成，其硬件的基本组成框图如图1所示。
图1 电磁辐射检测仪基本组成框图
其工作原理是当辐射探头检测到电磁信号后，经低通滤波电路滤除高频成分后送至放大电路[4]，放大后的信号经过模数转换电路后，转换为数字信号送到单片机控制电路进行处理，通过单片机程序完成数字信号的处理和计算，得出电磁辐射功率密度的大小，将其在液晶屏上显示出来[5]。
同时对超出限定值的数据进行报警，表示检测到的功率密度超出了国家标准限值。
本系统使用9V电池供电。
2 硬件电路设计
2.1 辐射探头
辐射探头是检测电磁信号的基础，其质量的优劣对电磁辐射信号的接收性能有很大影响，性能质量取决于探头的电气参数[6]。
本检测仪采用EP330探头，它适用于100 kHz～3 GHz频率范围，频带很宽，其增益在工作频率段基本不变，可靠性高[7]，能满足检测仪的设计要求。
2.2 滤波和放大电路
辐射探头测得的信号频率范围很宽，与设计要求不符，应对探头所测得的信号进行滤波，去除高频成分，可以采用有源低通滤波[8]。
滤波和放大电路如图2所示。
R1，R2和C1组成低通滤波电路，滤除信号中的高频成分。
放大电路为两级放大，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AD623，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，经放大电路处理后的信号送至ADC0804进行模数转换，从而得到所需的数字信号。
图2滤波和放大电路图
2.3 模数转换电路
模数转换电路采用连续渐进式的A/D转换器ADC0804芯片，具有转换速度快，分辨率高、成本低廉的特点。
它采用CMOS工艺20引脚集成芯片，分辩率为8位，转换时间为100µs，输入电压范围为0～5V[9]。
芯片内具有三态输出数据锁存器，可直接接在数据总线上或系统的输入端口[10]。
在模数转换过程中，放大后的模拟信号输入到ADC0804芯片的第6脚，然后模拟信号被转换成数字信号，并送至单片机进行下一步处理。
2.4 单片机控制电路
单片机采用美国ATMEL公司生产的广泛应用的低电压、高性能CMOS8位集成芯片AT89C51。
它具有4K字节Flash闪速存储器，128*8位内部RAM，32个可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源，一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应用场合。
单片机控制电路主要由AT89C51单片机控制单元、LCD1602液晶显示电路、报警电路和按键控制等组成。
经过模数转换后的数字信号由P1口输入单片机，通过单片机控制单元处理与计算，所检测到的电磁辐射功率密度值将在LCD1602上显示出来。
当打开检测仪电源后，仪器自动复位，当将仪器靠近被测点时，LCD1602将动态显示当前所测值，按下S2锁定键，将会使得当前值锁定显示在显示屏上。
若按下S1复位键，则会将仪器中原有的数值清零。
若所测量到的电磁辐射功率密度值超过0.4W/m2的国家标准限值，则单片机将通过蜂鸣器进行报警，同时LED灯点亮，表明当前环境电磁辐射超出了限值，应做必要的防范，以免电磁辐射对人体造成不良影响乃至严重后果。
单片机控制电路如图3所示。
图3 单片机控制电路
3 软件设计
本系统软件采用C语言编写，运用模块化设计思想。
系统由主程序对单片机进行初始化处理，并负责调度数据采集、模数转换、数据处理与比较、数据显示刷新、报警、按键扫锚等各个子程序功能模块，实现系统中多个功能模块之间信息的及时交换，系统软硬件资源的合理分配与管理，主程序是整个软件部分的核心。
程序流程图如图4所示。
图4 系统主程序流程图
4 数据测量结果分析
通过对微波炉、电磁炉、电扇、冰箱、洗衣机等家用电器电磁辐射检测得到，在距离60cm以内的情况下，所测得的家用电器功率密度值都低于0.2W/m2，在国家标准限值0.4W/m2以下的安全范围内。
同时发现，手机待机时，其电磁辐射功率密度几乎为零，但当接听拨打电话时，其辐射明显增强，成倍增长，但仍然保持在国家标准限值以下。
5 结语
本检测仪可以满足电磁辐射的检测，其成本低、体积小、重量轻、使用方便、测量速度快，是一款具有实用价值的检测仪。
参考文献：
[1] 陈杰，梁四洋，刘兵. 便携式电磁辐射测量仪的设计[J]. 电子测量技术，2009，32（6）：58-60.
[2] 李龑冰. 家用电场强度测试仪的设计[J]. 电子世界，2014（3）：131-132.
[3] 王三艳. FD公司档案管理工作研究[D]. 北京：华北电力大学，2018.
[4] 周志向，齐爱学，耿荣等. 一种人体健康参数测定仪[J]. 电子设计工程，2017（5）：97-101.
[5] 江玉柱，张伟，井赛等. 一种野战便携式电磁计量检定仪的研制[J]. 中国医疗设备，2014，29（7）：26-28.
[6] 丁勇，靳海伟，杨国宏等. 改进自适应滤波算法的电磁辐射检测仪设计[J]. 自动化仪表，2013，34（4）：80-83.
[7] 曹新志，焦腾，王海滨等. 单兵携行式电磁辐射监测与报警系统的研制[J]. 医疗卫生装备，2003（s1）：73-79.
[8] 傅军，介志毅，孙志杰等. 磁场及电磁场干扰窃电的检测系统及其检测装置[J]. 电测与仪表，2015（s1）：181-184.
[9] 柏松，禹斌. 基于单片机的冰箱CO检测报警系统设计[J]. 家电科技，2014（11）：75-77.
[10] 蔡菁. 简易自动电阻测试仪的设计[J]. 泰州职业技术学院学报，2013，13（1）：63-65.
作者简介：
周旭丹（1977-），女，浙江宁波人，硕士，副教授，研究方向为电子设计自动化。
吴法理（1962-），男，浙江绍兴诸暨人，博士，教授级高级工程师，主要研究方向环保机械。
魏王懂（1977-），男，浙江绍兴诸暨人，硕士，副教授，主要研究方向为汽车电子技术。
基金项目：浙江省高等学校访问工程师校企合作项目（FG2016113）
Project Supported by Zhejiang University Visiting Engineer School-Enterprise Cooperation Project（FG2016113）.。
