电磁组竞赛车模路径检测设计参考方案[竞赛秘书(6)

个感应线圈，计算两个线圈感应电动势的差值：

Ed=E1 E2=

hh

2222

h+xh+(x L)

下面假设L=30cm，计算两个线圈电动势差值Ed如下图所示：

Ed/V

x/cm

图8 感应电动势差值Ed与距离x之间的函数

从上图可以看出，当左边线圈的位置x=15cm的时候，此时两个线圈的中心恰好处于跑道中央，感应电动势差值Ed为0。当线圈往左偏移，x∈(15,30)，感应电动势差值小于零；反之，当线圈往右偏移，x∈(0,15)，感应电动势大于零。因此在位移0～30cm之间，电动势差值Ed与位移x是一个单调函数。可以使用这个量对于小车转向进行负反馈控制，从而保证两个线圈的中心位置跟踪赛道的中心线。通过改变线圈高度h,线圈之间距离L可以调整位置检测范围以及感应电动势的大小。

三、电路设计原理

从上面检测原理可以知道，测量磁场核心是检测线圈的感应电动势E的幅值。下面将从感应线圈、信号选频放大、整流与检测等几个方面讨论电路设计的问题，最后给出电路设计系统框图和实际电路。

检测线圈可以自行绕制，也可以使用市场上能够比较方便购买的工字型10mH的电感。如下图所示。