一种脉冲磁场侦测装置的制作方法

1.本实用新型涉及脉冲磁场侦测技术领域，特别是涉及一种脉冲磁场侦测装置。


背景技术：

2.现有的磁感应强度测量设备，如常见的高斯计等，很难对窄脉宽、小占空比的脉冲磁场信号测量准确，一方面是由于这类设备多数采用边测量边处理边显示的工作逻辑，由于ad采样的速率有限，且采样的瞬间往往不是脉冲发生的瞬间，故测量时间长；另一方面，这些设备本身有数字滤波算法，很容易将有用的脉冲信息滤除掉，影响测量结果。
3.在医疗仪器制造或工业应用中，有一种需要通过测量脉冲磁场的最大值来筛选有效元器件的应用场景，如果使用一般的高斯计，由于存在上述的ad采样率和算法的问题，会导致测量结果不准确或需要耗费很长的时间来测量。
4.因此，提高测量结果的准确性和缩短测量时间成为了亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种脉冲磁场侦测装置，提高脉冲磁场测量结果的准确性，缩短测量时间。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
7.一种脉冲磁场侦测装置，包括：运算放大器、场效应管和三极管；
8.所述运算放大器的输出端与所述场效应管的栅极连接；所述场效应管的栅极与所述三极管的集电极连接；所述场效应管的源极接地；输出接口、所述三极管的基极均与所述场效应管的漏极连接；所述三极管的发射极连接电源正极；所述三极管的集电极接地；
9.所述运算放大器用于比较输入的脉冲磁场的磁感应强度和预设阈值，并当所述磁感应强度大于所述预设阈值时输出高电平；当所述运算放大器输出高电平时，所述场效应管和所述三极管导通，以锁定所述输出接口输出低电平。
10.可选地，所述脉冲磁场侦测装置，还包括：阈值设定电路；
11.所述阈值设定电路与所述运算放大器的第一输入端连接；所述阈值设定电路用于向所述运算放大器输入所述预设阈值。
12.可选地，所述脉冲磁场侦测装置，还包括：霍尔传感器；
13.所述霍尔传感器的输出端与所述运算放大器的第二输入端连接；所述霍尔传感器用于采集所述磁感应强度，并输入至所述运算放大器。
14.可选地，所述脉冲磁场侦测装置，还包括：第一电阻和第二电阻；
15.所述场效应管的栅极通过所述第一电阻接地与所述场效应管的源极连接；所述输出接口通过所述第二电阻连接所述电源正极与所述三极管的发射极连接。
16.可选地，所述脉冲磁场侦测装置，还包括：第三电阻、第四电阻和第五电阻；
17.所述场效应管的栅极通过所述第三电阻与所述三极管的集电极连接；所述三极管的基极通过所述第四电阻与所述场效应管的漏极连接；所述三极管的集电极通过所述第五
电阻接地。
18.可选地，所述脉冲磁场侦测装置，还包括：二极管和第六电阻；所述运算放大器的输出端依次通过所述二极管和所述第六电阻与所述场效应管的栅极连接。
19.可选地，所述阈值设定电路包括：可变电阻。
20.可选地，所述脉冲磁场侦测装置，还包括：退耦电容；所述退耦电容的一端连接所述电源正极，所述退耦电容的另一端与接地。
21.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
22.本实用新型公开了一种脉冲磁场侦测装置，包括：运算放大器、场效应管和三极管；运算放大器的输出端与场效应管的栅极连接；场效应管的栅极与三极管的集电极连接；场效应管的源极接地；输出接口、三极管的基极均与场效应管的漏极连接；三极管的发射极连接电源正极；三极管的集电极接地；运算放大器用于比较输入的脉冲磁场的磁感应强度和预设阈值，并当磁感应强度大于预设阈值时输出高电平；当运算放大器输出高电平时，场效应管和三极管导通，以锁定输出接口输出低电平。本实用新型设置场效应管和三极管，通过二者的通断来实现对当磁感应强度大于预设阈值时输出数字信号的锁定，提高了脉冲磁场测量结果的准确性，且缩短了测量时间。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的脉冲磁场侦测装置电路图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型的目的是提供一种脉冲磁场侦测装置，旨在提高脉冲磁场测量结果的准确性，且缩短测量时间，可应用于脉冲磁场侦测技术领域。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.图1为本实用新型实施例提供的脉冲磁场侦测装置电路图。如图1所示，本实施例中的脉冲磁场侦测装置，包括：运算放大器u1、场效应管m1和三极管q1。
29.运算放大器u1的输出端与场效应管m1的栅极连接；场效应管m1的栅极与三极管q1的集电极连接；场效应管m1的源极接地；输出接口out、三极管q1的基极均与场效应管m1的漏极连接；三极管q1的发射极连接电源正极vcc；三极管q1的集电极接地。
30.运算放大器u1用于比较输入的脉冲磁场的磁感应强度和预设阈值，并当磁感应强度大于预设阈值时输出高电平；当运算放大器u1输出高电平时，场效应管m1和三极管q1导
通，以锁定输出接口out输出低电平。
31.具体的，场效应管m1为nmos管，三极管q1为pnp型。
32.作为一种可选的实施方式，脉冲磁场侦测装置还包括：阈值设定电路；
33.阈值设定电路与运算放大器u1的第一输入端连接；阈值设定电路用于向运算放大器u1输入预设阈值。
34.作为一种可选的实施方式，脉冲磁场侦测装置还包括：霍尔传感器。
35.霍尔传感器的输出端与运算放大器u1的第二输入端连接；霍尔传感器用于采集磁感应强度，并输入至运算放大器u1。
36.作为一种可选的实施方式，脉冲磁场侦测装置还包括：第一电阻r5和第二电阻r6。
37.场效应管m1的栅极通过第一电阻r5接地与场效应管m1的源极连接；输出接口out通过第二电阻r6连接电源正极vcc与三极管q1的发射极连接。
38.作为一种可选的实施方式，脉冲磁场侦测装置还包括：第三电阻r4、第四电阻r7和第五电阻r8。
39.场效应管m1的栅极通过第三电阻r4与三极管q1的集电极连接；三极管q1的基极通过第四电阻r7与场效应管m1的漏极连接；三极管q1的集电极通过第五电阻r8接地。
40.作为一种可选的实施方式，脉冲磁场侦测装置还包括：二极管和第六电阻r3；运算放大器u1的输出端依次通过二极管和第六电阻r3与场效应管m1的栅极连接。
41.作为一种可选的实施方式，阈值设定电路包括：可变电阻r1。
42.作为一种可选的实施方式，脉冲磁场侦测装置还包括：退耦电容c1；退耦电容c1的一端连接电源正极vcc，退耦电容c1的另一端与接地。
43.作为一种可选的实施方式，脉冲磁场侦测装置还包括：复位电路res，复位电路res的输出端与场效应管m1的栅极连接；复位电路res用于拉低场效应管m1的栅极的电平。
44.电路的工作原理如下：阈值设定电路通过调整可变电阻r1的电阻向运算放大器u1的第一输入端(反向输入端)输入预设阈值，霍尔传感器采集脉冲磁场的磁感应强度，并通过运算放大器u1的第二输入端(正向输入端)输入预设阈值。运算放大器u1比较磁感应强度和预设阈值的大小，当磁感应强度小于预设阈值或环境中无磁场时，运算放大器u1的输出端输出低电平，场效应管m1的栅极电压被第一电阻r5拉低，输出接口out的电压被第二电阻r6拉高至vcc。故当外部单片机或plc读到输出接口out电压为高电平时，即可判定此时的磁感应强度低于预设阈值；当磁感应强度大于预设阈值时，作为比较器使用的运算发放大器u1输出高电平，场效应管m1的栅极得到高电平后导通，输出接口out电压被拉低，故当外部单片机或plc读到输出接口out为低电平时，即可判定此时的磁感应强度达到了预设阈值，此时，电流从电源正极vcc流经：三极管q1的发射结、第四电阻r7、场效应管m1、最后到地，三极管q1导通，使得复位电路(图中标记为“res”)和场效应管m1栅极的电平通过第三电阻r4和三极管q1后被上拉，呈现高电平。此时，即使空间中的脉冲磁场回落，运算放大器u1输出低电平，由于三极管q1已经导通，场效应管m1的栅极电压通过第三电阻r4被持续拉高，场效应管m1可以一直维持导通状态，低电平状态被持续锁定。
45.复位的原理：当脉冲磁场撤离后，外部的单片机或plc可通过i/o将复位端(res)电平拉低，让场效应管m1截止，同时也截断了三极管q1的基极电流，使三极管q1截止，场效应管m1栅极被第一电阻r5拉回低电平状态，输出接口out恢复高电平。
46.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
47.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。