[发明专利]基于ARM带温湿度自修正的电磁辐射测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁场计量检测技术领域，具体涉及一种基于ARM带温湿度自修正的电磁辐射测量装置。

背景技术

随着社会的不断进步以及经济的迅速发展，各种电子设备给人们带来方便的同时，也造成了电磁辐射污染，设计一款高精度的电磁辐射测量装置显得尤为重要。

目前的电磁辐射测量仪大多是基于传统的8位单片机，仅仅具有简单的测量功能，存在机性能不高、可维护性差、可靠性不高、人机交互困难等问题。并且现有电磁辐射测量仪器的测量方法没有考虑温湿度对测量结果的影响，造成了同一工况下不同时间测量结果出现了较大差异的情况。环境温湿度对测量结果的影响主要表现在对上电稳定性和元器件介电常数的影响，当电磁辐射探头在较高相对湿度下工作，会造成介电常数降低、介电损耗增加、电容值变大和绝缘电阻值降低，而且在相同的湿度下，温度越高湿度对测量结果的影响也越大，当相对湿度超过80％进行测量时，传感电极之间会产生很大的泄漏电流使内部的测量回路局部短路而损坏仪器。这就要求电磁辐射测量装置带有温湿度测量以及温湿度的补偿功能。由于温度湿度的作用往往是综合在一起的，这就造成了温湿度对测量结果的影响是非线性的，而这些功能的实现对于传统单片机孱弱的处理能力来说是很难完成的。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种基于ARM带温湿度自修正的电磁辐射测量装置，该电磁辐射测量装置可以同时实现电场强度、温度、湿度的测量，并利用人工神经网络算法实现对电磁辐射测量值的相对于温湿度的非线性补偿，该电磁辐射测量装置可以实时测量显示修正后的电磁辐射测量值，并且易于实现良好的人机交互界面，也可以完成将数据传输给上位机进行详细的分析和处理，上位机具有打印功能，满足了电磁辐射测量仪的高精度和智能化的需要。

本发明通过下述方案予以实现：

基于ARM带温湿度自修正的电磁辐射测量装置，其特征在于：

包括电磁辐射采样模块、信号处理模块、温湿度数字传感器、嵌入式微处理器模块、存储器、显示模块；

所述嵌入式微处理器模块分别与信号处理模块、温湿度数字传感器、存储器、显示模块连接；所述信号处理模块还与电磁辐射采样模块连接；

所述电磁辐射采样模块用于实时测量环境中的电磁辐射电场强度信号；

所述信号处理模块对电磁辐射采样模块输出的电磁辐射电场强度信号进行处理变换成嵌入式微处理器模块能够识别的电磁辐射信号；

所述温湿度数字传感器实时测量环境的温度湿度信息并直接转换成数字信号送入嵌入式微处理器模块；

所述存储器用于存储经过所述信号处理模块处理变换的电磁辐射信号、所述温湿度数字传感器采集到的温度值、湿度值和所述嵌入式微处理器模块修正后的电磁辐射参数检测值；同时还用于存储本装置运行的系统文件以及便于所述嵌入式微处理器模块调用的人工神经网络参数；

所述嵌入式微处理器模块用于对所述信号处理模块输出的电磁辐射信号执行模数转换后，输出经过温湿度补偿处理后的对应的电磁辐射参数检测值，其中所述的温湿度补偿处理是指所述嵌入式微处理器模块按照上述经过模数转换的电磁辐射参数值调用并运行所述存储器内部预存储的人工神经网络参数，得到当前温湿度参数对应的温湿度的补偿值后，对上述电磁辐射参数进行修正后输出对应的电磁辐射参数检测值；

所述显示模块用于显示修正后的电磁辐射参数检测值以及检测到的当前环境温度湿度信息。

所述的电磁辐射测量装置还包括通讯模块及PC上位机，所述通讯模块用于实现存储器与PC上位机之间的数据传送；所述PC上位机用于训练得到电磁辐射信号测量数据对应的温湿度补偿处理的人工神经网络参数，并将训练好的人工神经网络参数嵌入到嵌入式微处理器模块中，同时建立电磁辐射信号测量数据历史监测值曲线图表以及数据打印处理。

所述的温湿度数字传感器内部预设超限报警阈值，若当前检测到的温度值或者湿度值达到超限报警阈值则向嵌入式微处理器模块发送报警标识信息，所述嵌入式微处理器模块收到警标识信息后即关闭电磁辐射测量装置运行程序，防止损坏仪器。

所述人工神经网络参数是在PC上位机上进行人工神经网络模型训练获得的，并通过所述通讯模块实现存储器与PC上位机之间的数据传送。

所述的显示模块为触摸屏。

所述的所述嵌入式微处理器模块为基于ARM嵌入式系统的ARM处理器。

本发明还提供了一种基于环境温湿度修正的电磁辐射测量方法：

其包括