一种家居磁场环境监测装置的制作方法

本实用新型属于磁场监测技术领域，更为具体地讲，涉及一种家居磁场环境监测装置。

背景技术：

随着科技的发展，人们对生活品质提出更高的要求，越来越多的电器产品应用于家居生活中的方方面面。但是大家也会发现，周围的人群中，癌症和白血病的发病率越来越高，而且患者年轻化趋势明显。目前，大部分人已经意识到甲醛、TVOC等物质对身体健康的危害，但是很少关注到分布于我们周围的磁场的危害。

作为一种天然物理能量，磁场(Magnetic field)遍布于地球的各个角落。亿万年以来，它与空气、阳光和水一样，共同支撑着地球生命的活动，构成了地球生命赖以生存和发展的不可缺少的基本环境要素。它可与在生命体内形成的各种内在的生物磁场相互作用，维系生命体与环境的磁平衡，影响着生物体分子、细胞、器官乃至整体各个层次的多种生理、生化生命活动过程，维持生物体正常的生命活动状态。

随着科技水平的发展，各种产物-家用电器产品进入到人们的生活当中。这些电子设备工作时所释放的电磁波，呈正磁场效应，对地球所释放的负磁能产生了“污染”。并且由于家用大功率电器使用过程中，所产生的磁场强度远远高于地球磁场。倘若人体长时间处于强磁场中时，体内各种磁性物质将受到磁引力。同时由于磁诱发作用(形成磁场的物体，磁化别的物体)产生磁化现象，即吸引或磁化体内红血球中铁(Fe)等磁性物体，从而影响其余磁性物质。显然，这将有害于身体健康。如果血液或细胞中存在磁性物质，磁诱发作用将妨碍血液和细胞的正常活动。重金属在体内的积累，和容易受磁诱发作用给身体致命打击。

国外专家提出电磁对人体的危害确实很大的，英国国家辐射保护委员会的官方网站上看到一份写于2001年的报告。报告指出，全英国每年有70万人出生，其中在15岁以下人群中每年发现500例白血病患儿和1000例癌症患儿。而每年500名白血病患儿中至少有两位直接与高压电线等引起的电磁辐射有关。这样居住在有电磁辐射下的儿童其白血病发病率为700分之一，比居住在无电磁辐射的儿童发病率(1400分之一)高出一倍。该委员会把危险值设定在0.4微特斯拉(μT)，电磁辐射强度高于该值，儿童将面临患病风险。除了英国国家辐射保护委员会，瑞典国家工业与技术发展委员会也有类似观点。他们选择220-400千伏的高压电网下的沿线一带进行调查，发现在1960年至1985年间确有50万人居住在距电线300米以内地段，共有142名儿童患上病症，39人得白血病。通过计算，15岁以下儿童如果暴露在平均磁感应强度大于0.2微特斯拉的环境中，则患白血病为一般儿童的2.7倍以上，若磁感应度大于0.3微特斯拉为3.8倍。此外美国加州健康科学评价机构的结论是："电磁场能够在一定程度上导致罹患儿童白血病、成人恶性脑瘤、肌萎缩侧索硬化症、流产等的危险性的增加，可能引起自杀和成人白血病。"

然而，一方面由于磁健康的科普力度不足，普通民众在生活中对磁场的认识，难以意识到“磁污染”对身体健康的危害诸如甲醛之类对身体的影响。另一方面又存在现有技术水平有限，无法精确测量仅有微特斯拉级别的磁场强度。因此，增大磁健康的科普力度，使用精准的磁场强度测量装置是非常有必要的。通过对家居磁场环境的测量，能充分让使用者了解居住环境的磁场变化，掌握不同家用电器设备的磁辐射强度，采用关闭、拆除、远离或屏蔽等方法，降低人体与强磁场的接触，对身体健康、改善睡眠等方面具有重要意义。

目前市面上的磁场测量设备，大多数采用电感耦合的方法，利用导线在磁场中产生感应电流的原理进行测量。该方法具有成本低、设计简单的优点，但是无法精确测量微特斯拉强度的磁场感应信号。另外，由于大多数的磁场测量装置应用场景偏向于工业或专业领域，如果使用者没有专业知识和行业常识，对测量结果无法进行准确评估，这样便失去了测量的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种家居磁场环境监测装置，能够对0.1微特斯拉强度的磁场信号进行精确测量，从而完成对家居磁场环境的采集、处理及评估。

为实现上述发明目的，本实用新型一种家居磁场环境监测装置，其特征在于，包括：

壳体，装置中其余模块均内置在壳体内；设置在壳体左侧面的右边设置有USB接口，壳体左侧面的中部设置有按键模块，壳体底部设置有用于空气流通的散热孔，壳体背面中部设置有与水平面相平行的布线板；

ARM处理器，分别与数据采集模块、液晶显示模块和通讯模块连接；ARM处理器接收数据采集模块发送的数字信号，然后进行FFT运算，得到当前家居环境中的磁场强度幅频特性，然后发送给液晶显示模块显示出当前家居环境的磁场强度，同时通过通讯模块发送给用户；

传感器模块，用于感应家居环境中的磁感应信号，将不可见的磁场信号转化为模拟电压信号，并输入至数据采集模块；

数据采集模块，对磁感应信号进行高速采样，将磁场感应的模拟信号转变为数字信号，再发送给ARM处理器；

液晶显示模块，用于实时显示当前家居环境的磁场强度；

通讯模块，用于将ARM处理器计算得到磁场强度结果发送给用户；

按键模块，用于液晶显示模块显示界面切换及功能设置；

电源接口，用于外接直流电压源；

电源模块，将外接的直流电压源分别转换为适合于ARM处理器模块、传感器模块、数据采集模块、液晶显示模块、通讯模块所需的不同大小的直流电压，保障各个模块供电正常。

本实用新型的发明目的是这样实现的：

本发明一种家居磁场环境监测装置，先通过传感器模块感应家居环境中的磁感应信号，数据采集模块再对磁感应信号进行高速采样，将磁场感应的模拟信号转变为数字信号发送给ARM处理器，ARM处理器接收数据采集模块发送的数字信号，然后进行FFT运算，得到当前家居环境中的磁场强度幅频特性，然后发送给液晶显示模块显示出当前家居环境的磁场强度，同时通过通讯模块发送给用户。

同时，本实用新型一种家居磁场环境监测装置还具有以下有益效果：

(1)、本实用新型通过设置布线板，降低了装置成本和减少了安装工序；

(2)、本实用新型通过设置USB接口有利于产品升级和调试，其次，将电源接口及按键模块设置在壳体的左侧面，不仅方便使用，还有利于装置的统一安装与维护等；

(3)、本实用新型通过通讯模块能够增强数据传输的稳定性，可以使设备连接到互联网，增强了设备的拓展性能；

(4)、本实用新型通过设置在壳体顶部的液晶显示模块，方便用户查看设备信息；

(5)、本实用新型通过散热孔能够降低装置运行时的温度；

(6)、本实用新型通过传感器模块感应环境中的磁场，缩小了设备的体积，便于携带及使用。

附图说明

图1是本实用新型一种家居磁场环境监测装置架构图；

图2是图1所示装置的主视结构示意图。

图3是图1所示装置的左视结构示意图。

图4是图1所示装置的仰视结构示意图。

图中标记为：1、壳体，2、ARM处理器，3、电源模块，4、数据采集模块，5、传感器模块，6、液晶显示模块，7、通讯模块，8、按键模块，9、电源接口，10、挡板，11、布线板，12、散热孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

实施例

图1是本实用新型一种家居磁场环境监测装置架构图。

在本实施例中，如图1所示，本实用新型一种家居磁场环境监测装置，包括：壳体1、ARM处理器2、传感器模块5、数据采集模块4、液晶显示模块6、通讯模块7、按键模块8、电源接口9和电源模块3；

如图2所示，壳体1，装置中其余模块均内置在壳体1内；设置在壳体左侧面的右边设置有USB接口，壳体左侧面的中部设置有按键模块8，如图4所示，壳体底部设置有用于空气流通的散热孔12，如图3所示，壳体背面中部设置有与水平面相平行的布线板11，布线板11上设置有挡板10，布线板11垂直固定在挡板10的中部，且布线板11与壳体1之间有间隙，布线板11通过连接柱固定在壳体1上，用于装置的线路布置。

ARM处理器2，分别与数据采集模块4、液晶显示模块6和通讯模块7连接；ARM处理器2接收数据采集模块4发送的数字信号，然后进行FFT运算，得到当前家居环境中的磁场强度幅频特性，然后发送给液晶显示模块6显示出当前家居环境的磁场强度，同时通过通讯模块7发送给用户；

传感器模块5，用于感应家居环境中的磁感应信号，将不可见的磁场信号转化为模拟电压信号，并输入至数据采集模块4；在本实施例中，传感器模块5选用三维磁感应传感器，能够对0.1微特斯拉强度的磁场信号进行精确测量；

数据采集模块4，对磁感应信号进行高速采样，将磁场感应的模拟信号转变为数字信号，再发送给ARM处理器2；

液晶显示模块6，用于实时显示当前家居环境的磁场强度；

通讯模块7，用于将ARM处理器2计算得到磁场强度结果发送给用户，用户还可以通过通讯模块7使设备连接到互联网，分析当前磁场强度对人体是否造成影响等，增强了设备的拓展性能；

按键模块8，用于液晶显示模块6显示界面切换及功能设置；用户能够根据当前需要通过按键模块8切换过去某一时间的磁场强度，或者通过按键模块8设置装置运行等；

电源接口9，用于外接直流电压源；

电源模块3，将外接的直流电压源分别转换为适合于ARM处理器模块2、传感器模块5、数据采集模块4、液晶显示模块6、通讯模块7所需的不同大小的直流电压，保障各个模块供电正常。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。