基于電磁場檢測的尋線智能車設(shè)計
本設(shè)計中順著電流方向豎直放置線圈,這是由于對于放置在導線上方h處的,與導線水平距離為x的線圈(如圖4示)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小與成正比,其中q是傳感器所在平面與導線的夾角。由于車身可能會與導線成一定的夾角,因此q不一定為0。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/99721.htm圖5是按照q=0o,h=5cm時畫出的線圈中感應(yīng)電動勢與導線的水平距離x 的關(guān)系,可以看出豎直放置的線圈中的感應(yīng)電動勢分布簡單,衰減快,遠處對近處的干擾小,非常適合作為檢測小車當前位置的傳感器。
對于直導線,當裝有小車的中軸線對稱的兩個線圈的小車沿其直線行駛,即兩個線圈的位置關(guān)于導線對稱時,則兩個線圈中感應(yīng)出來的電動勢大小應(yīng)相同、且方向亦相同。若小車偏離直導線,即兩個線圈關(guān)于導線不對稱時,則通過兩個線圈的磁通量是不一樣的。這時,距離導線較近的線圈中感應(yīng)出的電動勢應(yīng)大于距離導線較遠的那個線圈中的。根據(jù)這兩個不對稱的信號的差值,即可調(diào)整小車的方向,引導其沿直線行駛。
對于弧形導線,即路徑的轉(zhuǎn)彎處,由于弧線兩側(cè)的磁力線密度不同,則當載有線圈的小車行駛至此處時,兩邊的線圈感應(yīng)出的電動勢是不同的。具體的就是,弧線內(nèi)側(cè)線圈的感應(yīng)電動勢大于弧線外側(cè)線圈的,據(jù)此信號可以引導小車拐彎。
另外,當小車駛離導線偏遠致使兩個線圈處于導線的一側(cè)時,兩個線圈中感應(yīng)電動勢也是不平衡的。距離導線較近的線圈中感應(yīng)出的電動勢大于距離導線較遠的線圈。由此,可以引導小車重新回到導線上。
由于磁感線的閉合性和方向性,通過兩線圈的磁通量的變化方向具有一致性,即產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相同,所以由以上分析,比較兩個線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小即可判斷小車相對于導線的位置,進而做出調(diào)整,引導小車大致循線行駛。
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