电磁传感器的循迹特性分析.pdf

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1、2014年第33卷第7期．传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)35电磁传感器的循迹特性分析刘雪扬，张文斌，尹志宏(昆明理工大学机电工程学院。云南昆明650500)摘要：介绍了一种电磁传感器的循迹特性，对通电导线周围电磁场的模型进行了阐述，并用Matlab分析出磁场模型与电磁传感器的高度和水平距离的关系通过对磁场模型的分析，选择了常见的电感线圈作为检测磁场的传感器，推导出双电感电磁传感器的循迹特性，并建立了循迹模型。根据大量的实验，确定了双电感电磁传感器的布局方案，实验结果表明：该循迹模型可以用于电磁场的检测。关键

2、词：电磁传感器；磁场；循迹特性中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)07-0035-03AnalysisontrackingcharacteristicsofelectromagneticsensorLIUXue—yang．ZHANGWen-bin．YINZhi—hong(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China)Abstract：Trackingcharacteri

3、sticsofelectromagneticsensorisintroduced，andmodelofelectrifiedwiremagneticfieldisdescribed，andrelationshipbetweenheightandhorizontaldistanceofelectromagneticsensorandmagneticfieldmodelisanalyzedwithMatlab．Throughanalysisonmagneticfieldmodel，inductancecoilisselectedassensorformagneticfi

4、elddetection，andtrackingcharacteristicsofdual—inductiveelectromagneticsensorisdeducedandtrackingmodelisestablished．Layoutschemeofdual—inductiveelectromagneticsensorisidentifiedaccordingtoalargenumberofexperiments，andexperimentalresultsindicatethatthetrackingmodelcanbeusedfordetectionof

5、electromagneticfield．Keywords：electromagneticsensor；magneticfield；trackingcharacteristics0引言电磁信号还可对特殊工况进行液位检测。磁场的检测是传感器技术中的一个重要部分，检测磁本文所研究的电磁传感器是用来检测导线位置的，其场的传感器也有很多种。微功耗磁传感器⋯采用结构简中导线通有100mA20kHz的交变电流，这样在导线的周围单的开口磁芯形式和间歇式脉冲激励源工作模式，以及深就会产生交变的电磁场，通过检测感应线圈中感应电动势度负反馈控制技术，使其能测量高精度的直流磁场和交变的大

6、小即可判断通电导线的位置。磁场。霍尔传感器在作位置传感器使用时，一般用永久磁1磁场的模型与磁场检测钢随被检测物体运动，将霍尔器件固定在工作系统的适当由麦克斯韦电磁理论可知，变化的电场和变化的磁场位置，用它去检测工作磁场，再从检测结果中提取被检信并不是孤立存在的，变化的电场能够产生变化的磁场。如息。感应线圈车辆检测器是一种基于电磁感应原理的果在里面放置一个电感线圈，电磁感应会使线圈中产生交车辆传感器，将传感器埋在路下，并通有一定工作电流的环变的电流。在导线位置和导线中电流既定的条件下，线圈形线圈。当车辆通过环形地埋线圈或停在环形地埋线圈上中感应电流(或者电压)是空间位

7、置的函数。而且电感线方时，由于互感作用，在以铁质为材料的车身上产生涡流，圈具有原理简单、价格便宜、体积相对较小、频率响应快、电涡流的磁场对感应线圈的磁场有去磁作用，从而通过检测路实现简单等特点。因此，电感线圈就可以作为传感器。该线圈的电感变化量来检测出车辆的存在。利用高频直接分析交变的电磁场并不是一个可取方法，考虑到收稿日期：2013—115基金项目：国家大学生创新性试验计划项目(101067422)36传感_器与微系统第33卷问题的线度远远小于20kHz的电磁波波长，因此，可以先2循迹特性分析一讨论直流的情况，然后将结果应用到交变的条件下。如循迹就是要通过电磁