专利名称：便携式低功耗特斯拉计的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种特斯拉计，尤其是便携式低功耗的特斯拉计。
二背景技术：
现有的特斯拉计的电路设计未考虑功耗，一般采用交流电源，不易制成便携式仪器。
三
发明内容
本实用新型的目的是提供一种便携式低功耗的特斯拉计，以便于随身携带及现场测量。
本实用新型的实现方案是便携式低功耗的特斯拉计，由霍尔传感器、A/D转换电路、运算放大器及恒流源电路、显示电路、单片机PIC16F874作为主控制芯片组成，其特征是显示电路采用LCD显示电路，另设有变换成5V工作电压的直流电源变换芯片，霍尔传感器的输出端分别接至两个运算放大单元的正向输入端，运算放大器的输出连接A/D转换电路的输入端。以ICL7135作为A/D转换。
其工作过程是这样的当进行磁场强度测量时，霍尔传感器输出的电压经运算放大调理后接至ICL7135A/D转换芯片的模拟输入端进行A/D转换，PIC16F874单片机实时采集转换后的数据并将其进行处理，然后通过SPI口将结果输出到LCD显示模块进行显示。
迭层电池电压接至低功耗的电压转换芯片MAX667，转换后输出的5V电压接入模拟开关，模拟开关的作用是配合单片机PIC16F874实现系统的定时自动关机。
显示部分采用带驱动芯片的三位半液晶显示屏，PIC16F874通过SPI口其与通信。
基于一节9伏迭层电池供电，采用低功耗的PIC系列单片机PIC16F874作为主控制芯片，完成数据的处理及控制，其内置看门狗电路，工作可靠稳定。采用砷化镓材料的霍尔传感器作探头，用三位半的LCD显示屏作测量数据输出显示。
本实用新型的特点是这是一种便携式低功耗的特斯拉计。采用一节9伏迭层电池供电，具备定时自动关机、低电压提示、量程选择、数据锁定、置零等功能。整机体积较小，采用按钮操作，操作简便，很适合随身携带及现场测量，可广泛应用于对恒定磁场、脉冲磁场、交变磁场和旋转磁场等各场合磁场强度大小及方向的测量。
四

图1为本实用新型硬件结构框图；图2为本实用新型恒流源产生电路图；图3为本实用新型信号放大电路图；图4为本实用新型A/D转换电路图；图5为本实用新型电源管理模块电路图；图6为本实用新型微处理器PLC16F874的电路图.
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明如图1所示，本实用新型主要由PIC16F874芯片、ICL7135A/D转换芯片、霍尔传感器、运算放大器及恒流源产生电路、LCD显示模块、电源管理模块等组成。其工作过程是这样的当进行磁场强度测量时，霍尔传感器输出的电压经运算放大调理后接至ICL7135A/D转换芯片的模拟输入端进行A/D转换，PIC16F874单片机实时采集转换后的数据并将其进行处理，然后通过SPI口将结果输出到LCD显示模块进行显示。
图2为恒流源产生电路恒流源产生电路提供霍尔传感器工作所需的恒定电流。采用1.23V的LM385提供基准电压。
图3为本实用新型信号放大电路图霍尔传感器的电压输出端分别接至MAX419的两个运算放大单元的正向输入端。根据需要可通过调整电阻R7、R8、R9的阻值得到不同的放大倍数，经过调理后的电压信号作为A/D转换的输入接至ICL7135的输入端口。
图4为本实用新型的A/D转换模块电路图本系统使用了A/D转换芯片ICL7135，它是一种常用的四位半双积分单片集成ADC芯片，分辨率相当于14位二进制数，转换精度高，转换误差为±1LSB；芯片采用了自动校零技术，可保证零点在常温下的长期稳定性。7135工作的外围电路及与单片机的连接如图4、图6所示，其中由输出电压为1.23V的LM385组成的电路模块为7135提供基准参考电压，CD4001组成的振荡电路为7135提供125kHz的工作时钟。由于显示模块为三位半，故只取7135转换输出的高四位，其与微处理器PLC16F874的连接见图4、图6。
图5为本实用新型的电源管理模块电路图干电池电压接至MAX667，MAX667是一个低功耗的电压转换芯片，转换后输出的5V电压接入模拟开关MAX4616，模拟开关的作用是配合PIC16F874实现系统的定时自动关机。MAX660实现负电压产生，其产生的负电压分别接至MAX419和ICL7135负电源端。电源管理部分接法见图5。
显示部分采用带驱动芯片的三位半液晶显示屏，PIC16F874通过SPI口其与通信。
权利要求1.便携式低功耗的特斯拉计，由霍尔传感器、A/D转换电路、运算放大器及恒流源电路、显示电路、单片机PIC16F874作为主控制芯片组成，其特征是显示电路采用LCD显示电路，另设有变换成5V工作电压的直流电源变换芯片，霍尔传感器的输出端分别接至两个运算放大单元的正向输入端，运算放大器的输出连接A/D转换电路的输入端。
2.由权利要求1所述的便携式低功耗的特斯拉计，其特征是直流电源变换芯片为电压转换芯片MAX667，采用迭层电池为电源，连接低功耗的电压转换芯片MAX667，转换后输出的5V电压接入模拟开关。
3.由权利要求1所述的便携式低功耗的特斯拉计，其特征是显示部分采用带驱动芯片的三位半液晶显示屏，PIC16F874通过SPI口其与通信。
专利摘要便携式低功耗的特斯拉计，由霍尔传感器、A/D转换电路、运算放大器及恒流源电路、显示电路、单片机PIC16F874作为主控制芯片组成，显示电路采用LCD显示电路，另设有变换成5V工作电压的直流电源变换芯片，霍尔传感器的输出端分别接至两个运算放大单元的正向输入端，运算放大器的输出连接A/D转换电路的输入端。本实用新型是一种便携式低功耗的特斯拉计。采用一节9伏迭层电池供电，具备定时自动关机、低电压提示、量程选择、数据锁定、置零等功能。整机体积较小，采用按钮操作，操作简便，很适合随身携带及现场测量，可广泛应用于对恒定磁场、脉冲磁场、交变磁场和旋转磁场等各场合磁场强度大小及方向的测量。
文档编号G01R33/07GK2611917SQ0321940
公开日2004年4月14日 申请日期2003年1月17日 优先权日2003年1月17日
发明者吴金勇, 虞致国, 潘红兵, 张俊, 徐健健 申请人:南京大学