МОБИЛЬНОЕ РАДИОУСТРОЙСТВО С ИЗМЕРИТЕЛЕМ УРОВНЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Настоящая полезная модель относится к устройствам, служащим для измерения уровня электромагнитного поля.
Широко известны устройства для измерения уровня электромагнитного поля, в состав которых входят антенна, измерительный блок и устройство отображения результатов измерения.
К таким устройствам относятся, в частности устройства по патентам:
Индикатор интенсивности электромагнитного излучения RU №2098837, G01R 29/08 от 11.07.1995.
Способ измерения напряженности электромагнитного поля RU №2164028, G01R 29/08, 01.06.1999.
Способ определения уровня электромагнитного излучения RU №2168732, G01R 29/08, 06.01.2000.
Способ измерения напряженности электромагнитного поля и устройство для его осуществления RU №2184980, G01R 29/08, 12.11.2001.
Способ и устройство для измерения напряженности электромагнитного поля, RU №2337370, G01R 29/08, 16.04.2007.
Известные устройства позволяют измерять уровень электромагнитного поля, но обладают общим недостатком: все они предназначены главным образом для лабораторных измерений и не могут применяться для оперативного измерения и передачи результатов измерения на большие расстояния.
Между тем, можно ускорить получение результатов измерения уровня электромагнитного поля путем использования мобильного радиоустройства (сотового телефона) с функцией измерения уровня электромагнитного поля, т.к. такое устройство будет иметь небольшие габариты, что позволит оперативно проводить измерения и тут же передавать результаты измерения.
Известно мобильное радиоустройство по полезной модели RU №109625, Н04М 1/22 от 24.06.2011 с дозиметром - радиометром.
Это мобильное радиоустройство, содержащее полупроводниковый детектор излучения и мобильное радиоустройство, в корпусе которого, размещен блок питания, выполненный с возможностью подачи питающих напряжений ко всем электронным узлам и блокам, расположенным в корпусе мобильного радиоустройства, процессор, соответствующие входы и выходы которого соединены с аудиоблоком, с радиоблоком и с блоком памяти, а также блок индикации, вход которого подключен к соответствующему выходу процессора и клавиатура, подключенная к соответствующему входу процессора,
Большинство составных частей этого мобильного радиоустройства располагаются в корпусе мобильного телефона и позволяют оперативно проводить измерение радиации и передавать результаты измерения, однако это устройство не может измерять уровень электромагнитного поля.
Таким образом, ни одно из рассмотренных выше устройств не может быть выбрано прототипом, т.к. они не являются мобильными радиоустройствами с измерителем уровня электромагнитного поля, т.е. не выявлено средство того же назначения. Предлагаемое техническое решение направлено на повышение оперативности измерения уровня электромагнитного поля и оперативной передачи результатов измерения.
Предметом настоящей полезной модели является мобильное радиоустройство с измерителем уровня электромагнитного поля, содержащее мобильное радиоустройство, в корпусе которого, размещен блок питания, выполненный с возможностью подачи питающих напряжений ко всем электронным узлам и блокам, расположенным в корпусе мобильного радиоустройства, процессор, соответствующие входы и выходы которого соединены с аудио-блоком, радиоблоком, блоком памяти, блоком индикации и с клавиатурой, выход аудиоблока через последовательно включенные первый блок сопряжения, коммутатор, усилитель и детектор соединен с антенной, выход коммутатора через второй блок сопряжения соединен со входом аудиоблока.
Частными существенными признаками предлагаемой полезной модели являются следующие.
Процессор выполнен с возможностью обеспечения сигнализации о допустимом, и недопустимом уровне электромагнитного поля, а блок индикации выполнен с возможностью вывода сигнализации процессора, представленной в графическом, табличном или текстовом виде и подачи необходимых звуковых сигналов.
В состав клавиатуры введены дополнительные клавиши для управления работой процессора в режиме измерения уровня электромагнитного поля.
Радиоблок выполнен, с возможностью определения местоположения проверяемого объекта в пространстве с помощью систем GPS или ГЛО-НАСС, и с возможностью передавать через радиоблок установленные координаты местоположения проверяемого объекта в пространстве.
Процессор выполнен с возможностью, позволяющей наносить установленные координаты местоположения проверяемого объекта в пространстве на карту местности.
Процессор выполнен с возможностью, позволяющей сохранять дату и время каждого проведенного измерения и с возможностью передавать через радиоблок дату и время каждого проведенного измерения.
Процессор выполнен с возможностью управления работой мобильного радиоустройства путем идентификации команд речевого управления пользователя с их последующим выполнением.
Процессор выполнен с возможностью идентификации пользователя по голосу при подаче команд речевого управления.
Процессор выполнен с возможностью, позволяющей производить фотографирование встроенным в мобильное радиоустройство фотоаппаратом и сохранять в памяти процесс измерения и с возможностью передавать через радиоблок фотографии.
Процессор выполнен с возможностью, позволяющей фиксировать в памяти дополнительные текстовые или речевые комментарии пользователя к каждому измерению и с возможностью передавать через радиоблок дополнительные текстовые или речевые комментарии пользователя к каждому измерению.
Первый и второй блоки сопряжения, коммутатор, усилитель, детектор и антенна выполнены в виде единого узла и подключаются к мобильному радиоустройству через разъем AUDIO мобильного радиоустройства.
Задачей настоящей полезной модели является создание мобильного устройства, обеспечивающего оперативное измерение уровня электромагнитного поля и передачу результатов измерения.
Суть предлагаемого технического решения поясняется на фиг.1, где представлена обобщенная структурная схема заявляемой полезной модели.
На фиг.1 использованы следующие обозначения: 1 - блок питания, 2 - мобильное радиоустройство, 3 - аудиоблок, 4 - измеритель уровня электромагнитного поля, 5 - антенна, 6 - клавиатура, 7 - процессор, 8 - блок памяти, 9 - блок индикации, 10 - радиоблок, 11 - детектор, 12 - усилитель, 13 - коммутатор, 14 - первый блок сопряжения, 15 - второй блок сопряжения.
Рассматриваемое мобильное радиоустройство с измерителем уровня электромагнитного поля содержит мобильное радиоустройство 2, в корпусе которого, размещен блок питания 1, выполненный с возможностью подачи питающих напряжений ко всем электронным узлам и блокам, расположенным в корпусе мобильного радиоустройства 2, процессор 7, соответствующие входы и выходы которого соединены с аудиоблоком 3, радиоблоком 10, блоком памяти 8, блоком индикации 9 и с клавиатурой 6, выход аудиоблока 3 через последовательно включенные первый блок сопряжения 14, коммутатор 13, усилитель 12 и детектор 11 соединен с антенной 5, выход коммутатора 13 через второй блок сопряжения 15 соединен со входом аудиоблока 3.
Мобильное радиоустройство 2 (с входящими в его состав блоком питания 1, аудиоблоком 3, клавиатурой 6, процессором 7, блоком памяти 8, блоком индикации 9 и радиоблоком 10) представляет собой обычный мобильный телефон, блок памяти 8 которого позволяет производить введение дополнительных программ работы, а клавиатура 6 позволяет переходить на эти программы работы и возвращаться к выполнению стандартных программ.
В качестве антенны 5 может быть использована малогабаритная телескопическая или печатная петлевая антенна. Детектор 11 может быть выполнен на любом СВЧ-диоде, например на ВАТ-15. В качестве усилителя 12 может быть использован любой операционный усилитель, например микросхема LMC7101AIM5. В качестве коммутатора 13 может быть использован коммутатор например на микросхеме 74НС4016. В качестве первого блока сопряжения 14 может быть использован простейший усилитель на транзисторе - назначение которого - усилить сигнал с выхода аудиоблока 3 до уровня, необходимого для работы коммутатора 13. В качестве второго блока сопряжения 15 может быть использован разделительный конденсатор, или (и) при необходимости резистивный делитель напряжения - для согласования уровней выходного сигнала на выходе коммутатора 13 и входе аудиоблока 3.
Возможный вариант исполнения второго блока сопряжения 15 приведен на фиг.2. Он состоит из делителя напряжения на резисторах 16 и 17, конденсатора 18 и резистора 19. Делитель напряжения на резисторах 16 и 17 предназначен для согласования уровня напряжения на выходе коммутатора 13 с уровнем необходимым для нормальной работы входа аудиоблока 3. Во всех современных мобильных устройствах на микрофонном входе присутствует постоянное напряжение, которое используется для питания усилителя встраиваемого в выносные микрофоны. В данном случае это напряжение можно использовать для питания коммутатора 13 и усилителя 12, на вход питания которых оно может быть подано подается через резистор 19. Конденсатор 18 необходим для разделения постоянного питающего напряжения и измерительных сигналов звуковой частоты. При необходимости, необходимое питание также может быть получено от встроенного в измеритель электромагнитного поля 4 элемента питания.
Таким образом, все функциональные узлы и элементы рассматриваемого устройства широко известны и доступны на коммерческом рынке или могут быть легко изготовлены. Поэтому возможность практической реализации рассматриваемого мобильного радиоустройства с измерителем уровня электромагнитного поля не вызывает сомнений.
Предлагаемое мобильное радиоустройство с измерителем уровня электромагнитного поля (Фиг.1) работает следующим образом.
Перед началом измерения уровня электромагнитного поля мобильное радиоустройство выполняет функции обычного мобильного телефона. Блок питания 1 при этом включен, и требуемое питание поступает на все узлы, расположенные внутри корпуса мобильного радиоустройства.
Пользователь подключает измеритель уровня электромагнитного поля 4 к мобильному радиоустройству через его аудиоразъем. При этом вход первого блока сопряжения 14 подключается к выходу аудиоблока 3, вход (микрофонный вход) аудиоблока 3 подключается к выходу второго блока сопряжения 15.
Затем пользователь с помощью клавиатуры 6 формирует на процессор 7 команду запускающую программу измерения уровня электромагнитного поля. Эта команда может подаваться, например, путем нажатия специальных клавиш (если такие имеются на клавиатуре 6). Процессор 7 после получения команды обращается к блоку 8 памяти для введения программы работы в режиме измерения уровня электромагнитного поля. После ввода программы процессор 7 включает блок 9 индикации, информируя пользователя об изменении режима работы мобильного радиоустройства. Аудиоблок 3 по команде процессора 7 формирует на своем выходе сигнал в звуковом диапазоне частот с заданной частотой и амплитудой, установленными в программе измерения уровня электромагнитного поля, например - частоту 1 кГц и максимальную амплитуду. Это напряжение через первый блок сопряжения 14 поступает на управляющий вход коммутатора 13, который под воздействием этого сигнала начинает периодически с частотой 1 кГц подключать ко входу второго блока сопряжения 15 сигнал с выхода усилителя 12, т.е. осуществляется преобразование постоянного напряжения с выхода усилителя 12 в переменное напряжение с частотой 1 кГц. В зависимости от уровня окружающего электромагнитного поля на выходе антенны 5 появляется высокочастотное переменное напряжение, которое с помощью детектора 11 преобразуется в постоянное напряжение, которое усиливается усилителем 12 и после его преобразования коммутатором 13 в переменное напряжение с частотой 1 кГц оно поступает на вход аудиоблока 3.
Преобразованный в цифровую форму в аудиоблоке 3 этот сигнал поступает в процессор 7, который вычисляет измеренное значение уровня электромагнитного поля, и результат измерения отображается на блоке индикации 9.
Полученные значения уровня электромагнитного поля сравниваются в процессоре 7 с предельно допустимыми значениями, взятыми из блока 8 памяти. Далее процессор 7 формирует и отражает на блоке 9 индикации необходимое информационное сообщение.
В общем случае информационные сообщения могут выводиться на блоке 9 индикации в графическом, табличном или текстовом виде и сопровождаться подачей необходимых звуковых сигналов.
Через радиоблок 10 полученный результат, при необходимости, передается заинтересованному потребителю. При этом результат может быть дополнен данными местоположения объекта, для которого производилась проверка. Эти данные могут быть получены навигационными приборами с помощью систем GPS или ГЛОНАСС (если в состав мобильного радиоустройства входят такие навигационные приборы). Процессор может быть выполнен с возможностью, позволяющей наносить установленные координаты местоположения проверяемого объекта в пространстве на карту местности.
Процессор выполнен с возможностью сохранять дату и время каждого проведенного измерения и с возможностью передавать через радиоблок дату и время каждого проведенного измерения.
Для удобства пользования процессор может быть выполнен с возможностью управления работой мобильного радиоустройства путем идентификации команд речевого управления пользователя с их последующим выполнением.
Так же может быть произведено фотографирование встроенным в мобильное радиоустройство фотоаппаратом и сохранение в памяти процесса измерения и с возможностью передачи через радиоблок фотографии.
Так же могут быть зафиксировать в памяти дополнительные текстовые, или речевые комментарии пользователя к каждому измерению, с возможностью их передачи через радиоблок.
По окончании измерений пользователь с помощью клавиатуры 6 формирует на процессор 7 команду отключения программы измерения электромагнитного поля, а затем отсоединяет от мобильного радиоустройства 2 измеритель электромагнитного поля 4.
Наиболее удобным для потребителя является случай, когда первый 14 и второй 15 блоки сопряжения, коммутатор 13, усилитель 12, детектор 11 и антенна 5 выполнены в виде единого узла и подключаются к мобильному радиоустройству через разъем AUDIO мобильного радиоустройства.
Описанная выше полезная модель позволяет измерить уровень электромагнитного поля и тут же передать результат измерения, что подтвердили лабораторные испытания мелкосерийно выпускаемых образцов заявляемой полезной модели.
Для пользователя проводить измерения весьма удобно (что также подтвердили лабораторные испытания). Время измерения не превышает 3 с.
Таким образом, благодаря введенным в мобильное радиоустройство узлам и связям решена задача полезной модели: осуществлено создание мобильного устройства, обеспечивающего оперативное измерение и передачу результатов измерения уровня электромагнитного поля.