一种可穿戴电磁辐射计的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电磁辐射测量技术领域，特别是一种可穿戴电磁辐射计。
【背景技术】
[0002]由麦克斯韦方程组可知，变化的电场可以产生磁场，而变化的磁场可以产生电场，时变电磁场的电场和磁场不再相互独立，而是相互关联，构成一个整体——电磁场，电场和磁场分别是电磁场的两个分量。在离开发射源的无源空间中，电荷密度和电流密度矢量为零，电场和磁场仍然可以相互激发，从而在空间形成电磁振荡并传播，这就是电磁波。电磁波具有波粒二象性，其传播方向垂直于电场，其在真空中速率固定，速度为光速。电磁福射可按照频率分类，从低频率到高频率，主要包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。人眼可接收到的电磁辐射，波长大约在380-780 nm之间，称为可见光。只要是本身温度大于绝对零度的物体，都可以发射电磁辐射，因此，人们周边所有的物体时刻都在进行电磁辐射。尽管如此，只有处于可见光频域以内的电磁波，才可以被人们肉眼看到。
[0003]根据WHO组织对电磁辐射的解释，高频率(短波长)电磁波的光子会比低频率(长波长)电磁波的光子携带更多的能量。一些电磁波的每个光子携带的能量可以大到拥有破坏分子间化学键的能力。在电磁波谱中，放射性物质产生的伽马射线，宇宙射线和X光具有这种特性，被称作“电离性辐射”。光子的能量不足以破坏分子化学键的电磁场称作“非电离性辐射”。组成我们现代生活重要部分的一些电磁场的人造来源，像电力、微波、无线电波，在电磁波谱中处于相对长的波长和低的频率一端，它们的光子没有能力破坏化学键。
[0004]随着日益增长的用电需要，快速发展的新技术和社交方式的改变造就了越来越多的人造电磁场来源，环境中人造电磁场下的暴露量不断增加。从电力的产生和传输，家用电器，工业设备到电信和广播，无论家居还是工作，每个人都暴露在以复杂的方式混合的微弱的电场和微弱的磁场之中。与之伴随的，是人们对于自身健康的重视逐年加强，因此可以预见的是，对电磁辐射的测量会逐渐成为生活中必不可少的内容。通常电磁辐射检测设备都是应用于工业领域，目前市面上出售的各种家用电磁辐射计并不能精确地完成高频信号的检测，因为其采用的普通电磁场传感器不能精确的完成高频信号的测量，需要额外的电路做增益补偿，在家用领域，厂商很难将额外的增益补偿电路设计到廉价的家用电磁辐射计中。另一方面，市面上推出了很多防电磁辐射的相关产品，如防电磁辐射衣物(如中国公开号CN102747502A的专利:抗电磁辐射面料或中国公开号CN102813282A的专利:防电磁辐射内衣)，但是仅仅以防治的方法防电磁辐射不能从根本上解决问题，且上述方案对于电磁辐射的防护也未得到有效的验证，由于现代化的生活要求对环境电磁辐射的大小进行精确的测量，然后再对整体环境的防护提出更有效和精确的解决方案。中国公开号为CN102967773A的专利申请:电磁辐射探测笔，提出了一种便携的用以电磁辐射强度的测量电磁辐射笔，但是该专利只是提出一个概念，并未提出有效的解决方案。
[0005]随着现代智能穿戴设备和移动设备的普及，将电磁辐射计集成到智能穿戴和移动设备中是一种发展趋势，而目前采用的电磁辐射计显然无法满足这个要求。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种可穿戴电磁辐射计，该可穿戴电磁辐射计可以完成对电磁场精确测量，体积小且价格低廉。
[0007]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0008]根据本实用新型提出的一种可穿戴电磁辐射计，包括测量系统和设置在测量系统上的环状带，所述测量系统包括用来测量电磁辐射强度的电磁辐射测量模块、用来对电磁辐射测量模块供电的电源模块；
[0009]所述电磁辐射测量模块包括磁性传感器芯片，所述磁性传感器芯片为单电阻结构或半桥结构或全桥结构；所述单电阻结构包括一个等效磁电阻；所述半桥结构包括两个串联的等效磁电阻，所述全桥结构包括四个等效磁电阻，其中的两个串联的等效磁电阻与另两个串联的等效磁电阻并联；所述等效磁电阻由一个或多个磁性传感元件串联和/或并联构成；
[0010]所述磁性传感元件为巨磁电阻元件和/或磁性隧道结元件构成，所述巨磁电阻元件或磁性隧道结元件为纳米级厚度的多层膜结构，所述多层膜结构包括纳米级薄膜自由层、非磁性层以及钉扎层。
[0011]作为本实用新型所述的一种可穿戴电磁福射计进一步优化方案，所述纳米级薄膜自由层、钉扎层分别位于非磁性层的上下两侧。
[0012]作为本实用新型所述的一种可穿戴电磁辐射计进一步优化方案，所述半桥结构为推挽半桥或参考半桥或梯度半桥；所述全桥结构为推挽全桥或参考全桥或梯度全桥；所述半桥结构、全桥结构中的每个桥臂包括一个或多个磁场敏感方向相同的巨磁电阻元件或磁性隧道结元件。
[0013]作为本实用新型所述的一种可穿戴电磁辐射计进一步优化方案，所述梯度全桥和梯度半桥中的所有桥臂的巨磁电阻元件或磁性隧道结元件的磁场敏感方向相同，并且梯度全桥中相对位置的两个桥臂位于空间中的同一位置，相邻位置的两个桥臂位于空间中的不同位置。
[0014]作为本实用新型所述的一种可穿戴电磁辐射计进一步优化方案，所述自由层由磁性层或SAF层构成；所述非磁性层是由非磁性材料构成；所述钉扎层是磁性层-反铁磁层结构或SAF层-反铁磁层结构。
[0015]作为本实用新型所述的一种可穿戴电磁辐射计进一步优化方案，所述半桥结构中的两个等效磁电阻的物理性质相同；所述全桥结构中的四个等效磁电阻的物理性质相同。
[0016]作为本实用新型所述的一种可穿戴电磁辐射计进一步优化方案，所述环状带为柔性或刚性。
[0017]作为本实用新型所述的一种可穿戴电磁辐射计进一步优化方案，所述测量系统还包括中央处理模块以及与其连接的显示模块和/或报警模块；所述电磁辐射测量模块与中央处理模块连接。
[0018]作为本实用新型所述的一种可穿戴电磁辐射计进一步优化方案，所述报警模块为振动马达和/或扬声器。
[0019]作为本实用新型所述的一种可穿戴电磁辐射计进一步优化方案，还包括与中央处理模块连接的无线通讯模块。
[0020]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:本实用新型提出了一种民用的高精度可穿戴电磁辐射计，该可穿戴电磁辐射计可以完成对电磁场精确测量，且具有体积小和价格低廉的特点。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型提出的可穿戴电磁辐射计的结构示意图。
[0022]图2是巨磁电阻元件或磁性隧道结元件的结构示意图。
[0023]图3是巨磁电阻元件或磁性隧道结元件的输出曲线示意图。
[0024]图4是多个磁性隧道结元件的串联示意图。
[0025]图5是多个巨磁电阻元件的串联示意图。
[0026]图6是半桥结构的电连接示意图。
[0027]图7是半桥结构随外场变化的输出曲线示意图。
[0028]图8是全桥结构的电连接示意图。
[0029]图9是全桥结构随外场变化的输出曲线示意图。
[0030]图10是梯度全桥的物理位置摆放图。
[0031]图中的附图标记解释为:21_电磁辐射测量模块，22-中央处理模块，23-显示模块，24-报警模块，25-电源模块，26-微处理器，27-存储器，51-自由层，52-非磁性层，53-钉扎层，54-基底，55-第一电极层，56-第二电极层，61-