基于電磁場檢測的尋線智能車設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)中順著電流方向豎直放置線圈，這是由于對于放置在導(dǎo)線上方h處的，與導(dǎo)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(dǎo)線的夾角。由于車身可能會與導(dǎo)線成一定的夾角，因此q不一定為0。

　　圖5是按照q=0o，h=5cm時(shí)畫出的線圈中感應(yīng)電動勢與導(dǎo)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(yuǎn)處對近處的干擾小，非常適合作為檢測小車當(dāng)前位置的傳感器。

　　對于直導(dǎo)線，當(dāng)裝有小車的中軸線對稱的兩個(gè)線圈的小車沿其直線行駛，即兩個(gè)線圈的位置關(guān)于導(dǎo)線對稱時(shí)，則兩個(gè)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(dǎo)線，即兩個(gè)線圈關(guān)于導(dǎo)線不對稱時(shí)，則通過兩個(gè)線圈的磁通量是不一樣的。這時(shí)，距離導(dǎo)線較近的線圈中感應(yīng)出的電動勢應(yīng)大于距離導(dǎo)線較遠(yuǎn)的那個(gè)線圈中的。根據(jù)這兩個(gè)不對稱的信號的差值，即可調(diào)整小車的方向，引導(dǎo)其沿直線行駛。

　　對于弧形導(dǎo)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(dāng)載有線圈的小車行駛至此處時(shí)，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(dǎo)小車拐彎。

　　另外，當(dāng)小車駛離導(dǎo)線偏遠(yuǎn)致使兩個(gè)線圈處于導(dǎo)線的一側(cè)時(shí)，兩個(gè)線圈中感應(yīng)電動勢也是不平衡的。距離導(dǎo)線較近的線圈中感應(yīng)出的電動勢大于距離導(dǎo)線較遠(yuǎn)的線圈。由此，可以引導(dǎo)小車重新回到導(dǎo)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(gè)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(dǎo)線的位置，進(jìn)而做出調(diào)整，引導(dǎo)小車大致循線行駛。