本论文设计了一套城市工频电磁环境监测系统。该系统主要对城市中的变电站和高压输电线周围的工频电磁环境的磁感应强度信号进行测量和评价。系统采用二维回归分析法来修正霍尔元件的温度误差并消除其不等位电势。整个系统设计包括两大部分:数据采集网络和PC机监测平台。 数据采集网络是由多个数据采集终端组成。每个数据采集终端都是由三个传感器探头和一个以单片机为核心,具有采集、存储和通信功能的数据采集器组成。其中,传感器探头主要有两大模块组成:传感器模块和信号调理电路模块。数据采集器主要有六大模块组成:主控制电路模块、数据采集模块(12位ADC)、数据存储模块(8K字节RAM和16M字节NAND FLASH)、与PC机通信模块、时钟电路模块和电源模块。数据采集器的数据采集、数据存储、数据传输功能都是使用单片机C语言编程实现的。 传感器包括霍尔元件和温度传感器,霍尔元件利用霍尔效应把磁感应强度信号转换为电压信号;温度传感器用来测量霍尔元件的工作环境温度,对温度误差进行修正。霍尔元件的输出电压信号经过信号调理电路以后送给数据采集器。数据采集器对电压信号进行模数转换操作,转换结果可以在数据采集器中暂存几小时至几天,并且能够采用RS-485串行通讯机制传送给PC机。其中,采样频率2.7KHz,数据传输速率为115.2Kbps。 PC机的软件监测平台构建于LabVIEW开发环境下,模块化的实现了远程终端的管理,测量数据的长期存储、图形显示和评价等功能。 系统设计完成后,对大连市的几个地点进行了现场实际测量,并且将实测数据与EFA-300工频电磁辐射分析仪的测量数据进行了比较,验证了系统的测量误差不高于9%。