目前，環境電磁污染的研究與防治越來越受到人們的關注，電磁生物效應也已經成為電磁兼容研究領域的一個重要研究方向；其中輸電線路產生的工頻電磁場對生物體的影響是人們最為關心的問題之一。但是目前針對環境工頻磁場的測量手段還很欠缺，針對這一需要，我們研制了以8032單片機為中心的工頻弱磁測量儀，能測量一毫高到一千毫高范圍內、方向未知的工頻磁場，可以作為環境工頻磁場的有效監測手段。

　　AD574功能介紹

　　AD574是美國Analog Device公司生產的12位逐次逼近式模數轉換器，其主要特點是：①有參考電壓基準和時鐘電路，不需外部時鐘就可以工作；②轉換速率高，12位轉換25 s，8位轉換16 s；③8位或16位微處理器接口，自帶三態輸出緩沖電路，可直接掛在單片機的數據總線上而無需接口電路；④溫度適應范圍大，在-55~+125 C范圍內滿足線性要求。其管腳排列如圖4所示。主要功能引腳介紹如下：

　　AC：模擬地

　　DC：數字地

　　CS：片選信號，低電平有效

　　CE：片使能，高電平有效

　　R/C：讀/啟動信號，高電平讀數據，低轉換

　　12/8：數據格式選擇，高電平12位數據同時有效，低電平時第一次輸出高8位，第二次輸出低四位有效，中四位為零。

　　A0：內部寄存器控制輸入端，在12/8接地的情況下，高電平時高8位數據有效，低電平時低4位有效，中間4位為零，高4位為高阻態；在R/C為低的情況下，高電平啟動12位轉換，低電平啟動8為轉換。

　　STS：工作狀態輸出端，高電平表示正在轉換，低電平表示轉換完畢。

　　工頻弱磁測量儀

　　測量儀硬件由電源模塊和兩塊電路板以及磁場探頭組成。由于本儀器的用途在于測量環境工頻磁場的大小，有可能長時間在難以取得電源的戶外環境下工作，我們選擇了蓄電池（12V，4Ah）作為測量儀的供電電源，并制作了與蓄電池配套的充電裝置，蓄電池的輸出電壓經DC/DC轉換器（輸入5~18V，輸出12V，+5V）進行轉換后供給測量儀電路。兩塊電路板中一塊為模擬板，主要完成經探頭采樣的信號的濾波、放大、采樣以及對放大倍數選擇的控制；一塊為數字板，主要完成采樣信號的模數轉換、計算（消除噪聲并還原信號）、顯示以及對一個固定時段最大值的存取。測量儀的總體框圖如圖1所示。

　　探頭（感應線圈）將待測磁場轉換成電壓信號，經過濾波、放大、采樣保持和多路開關（有三路信號）后送入到AD574進行模數轉換，然后送入單片機8032進行信號處理并通過液晶顯示模塊將測量結果顯示出來。

　　模擬電路結構

　　模擬電路部分框圖如圖2所示，其中Vin1、Vin2、Vin3為探頭輸出的三路感應電壓信號，由于待測磁場比較微弱，感應線圈輸出的電壓信號將是疊加有大量噪聲的工頻信號；為了從噪聲中提取有用信號，我們采用了RLC串聯諧振電路對輸入信號進行濾波，然后芤怯梅糯篤鰽D624對工頻信號進行放大（由單片機控制多路開關AD7502選通控制放大倍數），三路采樣保持器的輸出經多路開關AD7501（由單片機控制選通）后輸入到數字板上的模數轉換器AD574進行模數轉換。