利用霍爾元件進(jìn)行電場測量及報(bào)警顯示
隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,電力越來越離不開我們的生產(chǎn)、生活。然而, 各種觸電事故也屢屢發(fā)生,特別是在對高壓電的操作中,危險性就更大,假如有一個裝置能在容易發(fā)生觸電事故的場合時時提醒操作人員,那么就能減少甚至杜絕意外的發(fā)生,保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)。因此,一個小巧靈敏、使用簡單,便于攜帶的智能化報(bào)警裝置的研制開發(fā)就被提上了日程。
根據(jù)交流電磁場理論,交變電場的周圍產(chǎn)生磁場,交變磁場的周圍也有電場,因此,測量電場和磁場是統(tǒng)一的問題。我們需要研究的的是在一定電壓的帶電體周圍,檢測其電磁場,并在規(guī)定的距離內(nèi)報(bào)警。這里并不是要精確地測量電磁場的大小度量,而是測量周圍的電磁場是否達(dá)到給定的某個門限,即電壓伏數(shù)和距離的一個經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。
工作原理
該報(bào)警系統(tǒng)主要由A T89C2051、DS1302、X25045 LCM103。前級信號感應(yīng)放大電路和其它外圍電路組成,如圖1所示??臻g電磁場信號在霍爾元件Jx上被感應(yīng),輸出信號主要含有直流信號、交流50Hz信號和比其更高頻率的干擾信號,這個復(fù)合信號經(jīng)過截止頻率大約是2Hz高通濾波器輸出
到放大器LM324,如果信號幅度大于3.4V ,或低于1.4V,單片機(jī)就分別檢測到“1”或“0”接近方波的50Hz脈沖信號。微處理機(jī)根據(jù)設(shè)定的擋位檢測相應(yīng)端口的信號,,通過對波形的檢測,確定是50 +5Hz的工頻信號后,驅(qū)動微型喇叭發(fā)聲示警并顯示其擋位。由此可見,發(fā)出警報(bào)需兩個條件,一個是幅度,相應(yīng)擋位的輸出信號要達(dá)到一定的幅度才能被微處理機(jī)檢測,這體現(xiàn)在報(bào)警器離交流信號源的距離遠(yuǎn)近;另一個是頻率,即要是50 ±5 Hz工頻信號才能被微處理機(jī)確認(rèn),這樣空間高頻電波、高頻機(jī)、靜電等干擾信號被濾除,確保信號的正確測試。
本報(bào)警器裝置除了完成上述主要的檢測報(bào)警功能之外,增加了時間顯示及節(jié)電功能,這提高了本裝置的實(shí)用性和方便性,并且在報(bào)警功能不用的場合下可作為電子時鐘,從而能夠方便地獲取日期時間的信息。液晶的使用使本裝置直觀和方便。微處理機(jī)定時讀取時鐘芯片的時間,經(jīng)過轉(zhuǎn)換后送到液晶屏幕用人們普遍接受的格式顯示出來。為了實(shí)現(xiàn)擋位的設(shè)置和時間、日期的調(diào)整,設(shè)置了兩個按鍵,微處理機(jī)通過外部中斷處理這兩個按鍵的所有功能。
根據(jù)交流電磁場理論,交變電場的周圍產(chǎn)生磁場,交變磁場的周圍也有電場,因此,測量電場和磁場是統(tǒng)一的問題。我們需要研究的的是在一定電壓的帶電體周圍,檢測其電磁場,并在規(guī)定的距離內(nèi)報(bào)警。這里并不是要精確地測量電磁場的大小度量,而是測量周圍的電磁場是否達(dá)到給定的某個門限,即電壓伏數(shù)和距離的一個經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。
工作原理
該報(bào)警系統(tǒng)主要由A T89C2051、DS1302、X25045 LCM103。前級信號感應(yīng)放大電路和其它外圍電路組成,如圖1所示??臻g電磁場信號在霍爾元件Jx上被感應(yīng),輸出信號主要含有直流信號、交流50Hz信號和比其更高頻率的干擾信號,這個復(fù)合信號經(jīng)過截止頻率大約是2Hz高通濾波器輸出
到放大器LM324,如果信號幅度大于3.4V ,或低于1.4V,單片機(jī)就分別檢測到“1”或“0”接近方波的50Hz脈沖信號。微處理機(jī)根據(jù)設(shè)定的擋位檢測相應(yīng)端口的信號,,通過對波形的檢測,確定是50 +5Hz的工頻信號后,驅(qū)動微型喇叭發(fā)聲示警并顯示其擋位。由此可見,發(fā)出警報(bào)需兩個條件,一個是幅度,相應(yīng)擋位的輸出信號要達(dá)到一定的幅度才能被微處理機(jī)檢測,這體現(xiàn)在報(bào)警器離交流信號源的距離遠(yuǎn)近;另一個是頻率,即要是50 ±5 Hz工頻信號才能被微處理機(jī)確認(rèn),這樣空間高頻電波、高頻機(jī)、靜電等干擾信號被濾除,確保信號的正確測試。

本報(bào)警器裝置除了完成上述主要的檢測報(bào)警功能之外,增加了時間顯示及節(jié)電功能,這提高了本裝置的實(shí)用性和方便性,并且在報(bào)警功能不用的場合下可作為電子時鐘,從而能夠方便地獲取日期時間的信息。液晶的使用使本裝置直觀和方便。微處理機(jī)定時讀取時鐘芯片的時間,經(jīng)過轉(zhuǎn)換后送到液晶屏幕用人們普遍接受的格式顯示出來。為了實(shí)現(xiàn)擋位的設(shè)置和時間、日期的調(diào)整,設(shè)置了兩個按鍵,微處理機(jī)通過外部中斷處理這兩個按鍵的所有功能。
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