[实用新型]三维金属磁记忆检测仪器

摘要

三维金属磁记忆检测仪器，属于金属无损检测领域。硬件功能模块包括：锂电池供电模块（1）、电压转换模块（2）、传感器置位/复位供电模块（3）、传感器置位/复位控制模块（4）、信号调理模块（5）、多路选择模块（6）、AD转换模块（7）、单片机模块（8）。锂电池供电模块（1）通过电压转换模块（2）输入端，将14V电压转换5V后电压转换模块（2）的输出端为单片机模块（8)供电，将输出电压5V通过传感器置位/复位供电模块（3）将电压转化为20V，为传感器置位/复位控制模块（4）供电，其输出端与单片机模块（8）相连，结合单片机模块（8）控制，产生电流脉冲实现传感器的置位/复位功能。本仪器功耗低，轻巧便携，数据检测实时、准确。

主权项

三维金属磁记忆检测仪器，其特征在于：硬件功能模块包括：锂电池供电模块（1）、电压转换模块（2）、传感器置位/复位供电模块（3）、传感器置位/复位控制模块（4）、信号调理模块（5）、多路选择模块（6）、AD转换模块（7）、单片机模块（8）、温度采集模块（9）、LCD显示模块（10）、磁场获取及转换模块（11）；具体连接为： 锂电池供电模块（1）通过电压转换模块（2）输入端，将14V电压转换5V后电压转换模块（2）的输出端为单片机模块（8)供电，将输出电压5V通过传感器置位/复位供电模块（3）将电压转化为20V，为传感器置位/复位控制模块（4）供电，其输出端与单片机模块（8）相连，结合单片机模块（8）控制，产生电流脉冲实现传感器的置位/复位功能，然后磁场获取及转换模块（11）测得的磁场信号，经过信号调理模块（5）处理，利用一个外部电阻设置增益，实现信号的放大调理，再经过多路选择模块（6）选择，将所测x、y、z三路信号分别送至AD转换模块（7），输出时钟端SCK，数据端SDO，使能端CNV分别与单片机模块（8）相连，读取AD转换模块（7）转换后的数据，并利用温度采集模块（9）采集温度数据，经过单片机模块（8）处理之后，在LCD显示模块（10）上显示出来，以实现三维磁场实时检测与显示; 所述锂电池供电模块（1），采用4片锂电池和锂电池保护芯片设计，其供电电压14.4‑16.8V，电池的容量为7000mAH； 所述电压转换模块（2），将锂电池是系统的电源供应14.4‑16.8V之间的电压，转换为5V供电，选用的LM2576稳压器第1管脚为输入端，第2管脚为输出端； 所述传感器置位/复位供电模块（3），将电压转换模块（2）的输出电压5V通过此模块转化为20V的电压，输出至传感器置位/复位控制模块(4)，选用的max662a芯片第5管脚为输入端，第6管脚为输出端； 所述传感器置位/复位控制模块（4），用于和单片机模块（8）配合，控制磁场获取及转换模块（11）的置位和复位；置位输出端SET 与单片机模块（8）AT89S52芯片P2.7口相连，复位输出端RESET与单片机模块（8）AT89S52芯片P2.6口相连，电流输入端与磁场获取及转换模块（11）HMC1043传感器第5管脚SR+端相连； 所述信号调理模块（5），所测金属表面的磁场信号为静态量，用调理电路进行差分放大，便于AD转换模块（7）进行模数转换，采用高精度仪表放大器AD620，X轴信号输入input+端与磁场获取及磁场转换模块（11）HMC1043传感器第3管脚OUT+X相连，输入input‑与磁场获取及转换模块（11）HMC1043传感器第15管脚OUT‑X相连，放大后信号输出端output与多路选择模块（6）CD4502芯片中iuput‑1端相连；Y轴信号输入端分别与磁场获取及转换模块（11）HMC1043传感器第6管脚OUT+Y，第1管脚OUT‑Y相连，输出端与多路选择模块（6）CD4502中input‑2端相连；Z轴信号输入端与磁场获取及转换模块（11）HMC1043传感器第11管脚OUT+Z，第10管脚OUT‑Z端相连，输出端与多路选择模块（6）CD4502中input‑3端相连； 所述多路选择模块（6），用于选择传感器和AD转换模块（7）之间的通道，为实现3路通道的选择性导通，通道转换共用一个AD转换模块（7），以实现对三维磁场信号的转换和读取，输出端与AD转换模块（7）AD7694第2管脚input+相连； 所述AD转换模块（7），用于将调理之后的电压值转换为数字，选用Analog公司的16位数模转换器AD7694，输出时钟端SCK，数据端SDO，使能端CNV分别与单片机模块（8）AT89S52芯片P2.0，P2.1，P2.2口相连； 所述单片机模块（8），采用AT89S52，与传感器置位/复位控制模块（4），多路选择模块（6），AD转换模块（7），温度采集模块（9），LCD显示模块（10）相连； 所述磁场获取及转换模块（11），包含了AD数据转换、单片机对置位/复位逻辑的控制、单片机对通道的选择控制，实现磁场值的获取及转换； 所述温度采集模块（9），提供了一个温度采集函数接口，获取数据并且将温度采集函数转换为ASCLL码供LCD显示模块（10）显示，选用温度传感器输出端DS18B20芯片第2管脚DQ与单片机模块（8）AT89S52芯片P2.5口相连； 所述LCD显示模块（10），显示温度和三维磁场的值，选用ZX12864R液晶显示模块输出端与单片机模块（8）AT89S52芯片P1口相连。