飛思卡爾智能車-電磁傳感器與實踐

1、電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐 電磁組比賽競賽車模需要能夠通過自動識別賽道中心線位置處由通有 100mA 20KHz的交變電流的導線所產生的電磁場進行路徑檢測。除此之外在賽道的起跑線處還有永磁鐵標志起跑線的位置。電磁組賽道說明：1、驅動賽道中心線下鋪設的 0.1-0.3mm直徑的漆包 線； 2、 頻率范圍：20K2K； 3、 電流范圍：50-150mA； 電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐04IBr其中其中u為真空磁導率：為真空磁導率：所以不難想象磁場強度所以不難想象磁場強度非常的弱，難以使用測非常的弱，難以使用測磁場的方式檢測。磁場的方式檢測。電磁傳感器與實踐

2、電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐 電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐如果只使用一個線圈，感應電動勢 E 是位置 x 的偶函數(shù)，只能夠反映到水平位置的絕對值|x的大小，無法分辨左右。為此，我們可以使用相距長度為 L 的兩個感應線圈，計算兩個線圈感應電動勢的差值： 122222()dhhEEEhxhx l其中：h為傳感器到導線的豎直距離l為兩傳感器之間的距離x為其中一個傳感器到中間導線的距離電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐下面假設 L =30cm，計算兩個線圈電動勢差值 Ed如下圖所示：圖中電動勢差值 Ed 與位移 x 是一個單調函數(shù)。可以使用這個量對

3、于小車轉向進行負反饋控制，從而保證兩個線圈的中心位置跟蹤賽道的中心線。通過改變線圈高度 h,線圈之間距離 L 可以調整位置檢測范圍以及感應電動勢的大小。電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐 從上面檢測原理可以知道，測量磁場核心是檢測線圈的感應電動勢 E 的幅 值。電磁傳感器的設計主要包括：感應線圈的選擇、信號選頻放大、整流與檢測等幾個方面，將會涉及到電磁場與波、高頻、模電等相關學科的知識點，這里不再詳細的給出各個方案的具體論證過程，直接給出電路設計系統(tǒng)框圖：電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐下面給出我們組上屆使用的實際電路圖：電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐我們組使用獨立的傳感器PCB圖：傳感器實物

4、圖：電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐對于實際傳感器選擇的說明：電感線圈我們采用的是標準化的“工字型”電感線圈，這種線圈感應面積大，靈敏度好，缺點是體積較大。實踐證明這種電感線圈綜合效果還不錯，實際上我們只用兩個水平的線圈就可以完成尋跡功能，速度和穩(wěn)定性達到賽區(qū)的水平。缺點是太重，不穩(wěn)定，個體之間的電感量有一定的差異。由于電流的頻率為20KHz，所以我們綜合考慮之后選擇10mH的工字型電感和6.8nF的電容相并聯(lián)后檢測磁場。在不加其他元件的情況下，直接用示波器查看檢測的波形（距導線8cm，豎直上方）為標準的20KHz 峰峰值為300mV 的正弦波。色環(huán)電感在比賽中也取得了不錯的成績。其優(yōu)點為質量輕，性能穩(wěn)定；缺點就是檢測的精度不夠高，感應到的電動勢較工字型電感低。電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐對于實際傳感器擺放位置的說明：1、水平方向兩個平行的線圈2、水平方向兩個內八字的線圈電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐3、水平方向兩個垂直的線圈4、水平和豎直方向兩個線圈電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐使用色環(huán)電感制作的傳感器：電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐使用多排傳感器：電磁傳感器與實踐電磁傳感器與實踐當然傳感器的安裝方法還有非常多的方法，要靠我們自己去探索實驗，在尋找時，也是一種樂趣，當找的更好的方法時，你會感到一種