智能车磁导航中的信号调理电路设计(3)

《电子设计工程）２０１０年第７期

摆幅，选择Ｒｌ＝２０ｋｆｔ，Ｒ２＝５．１ｋｌｌ，使运放同相端的输入偏置电压降低到约１．８Ｖ。以降低检波电路输出端的初始直流电位，增大电路的动态范围。

多个检测线圈也可以采用水平放置的方式．配接电路相同。但不难看出，若检测线圈水平放置在载流导线正上方时，感应电动势为零；检测线圈位于载流导线上方的一侧时，感应电动势较大；检测线圈位于载流导线上方的一侧。且偏离较远时，感应电动势减小。此时。智能车上的单片机应该快速巡回采集每个调理电路的输出电压．找出输出电压最小值，就可判断出赛道载流线就在该路检测线圈的正下方。参考文献：

【ｌ】全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛组委会．第五届全

国大学生“飞思卡尔”杯智能汽丰竞赛比赛规则与赛场纪律［ＥＢ／ＯＬ］．（２００９－１１－１０）．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｍａｒｔｃａｒ．ａｕ．ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅ－

ｄｕ．ｃｎ／ｗｅｂ／ｒｕｌｅ．ｈｔｍｌ．

４结论

上述电路能满足磁导航智能车对信号检测的要求。电路调节方法：静态条件下，调节月：使检波电路输出电压约为１Ｖ；动态条件下，当竖直放置的检测线圈距离赛道载流线最

近。且激磁电流为１５０ｍＡ时，调节尺３使检波电路输出电压

接近但不超过５Ｖ，以满足单片机Ａ／Ｄ端采集电压的要求。

由于检测线圈输出的感应电动势会随着线圈与赛道载流线之间距离增大而迅速减小。为提高赛道检测的灵敏度和准确性。使用一个检测线圈是不行的。实际上，可以在小车的前端平行放置多个竖直检测线圈，每个检测线圈都配接相同的信号调理电路，智能车上的单片机必须快速巡回采集每个调理电路的输出电压。找出输出电压最大值，就可判断出的赛道载流线就在该路检测线圈的正下方。

单片机巡回采集各个调理电路的输出电压时．只需要比较哪一路输出电压最大。就能实现寻道。并不关心具体电压的数值。这种“找最大”方法的优点是：信号调理电路的输出电压与赛道激磁频率（（２０±２）ｋＨｚ）、激磁电流（５０—１５０ｍＡ）有关．但激磁频率和激磁电流对各路检测电压的影响是相同的。上述“找最大”方法始终能够根据输出电压的相对最大值判断出赛道位置，这就使得寻道检测电路对赛道有很好的适应能力。

【２】张昊飚，马旭，卓晴．基于电磁场检测的寻线智能车设计叨．

电子产品世界。２００９（１１）：４８—５０．

【３】李仕伯，马旭，卓睛．基－ｔ－ｔａＪｌ身检测的寻线小车传感器布局

研究【Ｊ】，电子产品世界，２００９（１２）：４１－－４４．

【４】曾军．基ｆｆ＇ＭＣ９Ｓ１２ＤＧｌ２８单片机的智能寻迹车设计叨．电子

设计工程，２００９。１７（３）：５４—５６．

嘲Ｍａｘｉｍ

ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．Ｕｈｍ－ｓｍａｌｌ，ｌｏｗ－ｃｏｓｔ，２１０ＭＨｚ，

ｗｉｔｈｒａｉｌ－ｔｏ－ｒａｉｌ

ｓｉｎｇｌｅ—ｓｕｐｐｌｙｏｏａｍｐｓ

ｏｕｔｐｕｔｓ［ＥＢ／ＯＬ］．［２０ＬＯ－

０２—２６１．ｈｔｔｐ：／／ｃｈｉｎａ．ｍａｘｉｍ－ｉｅ．ｃｏｒｎ／ｑｕｉｃｋ＿ｖｉｅｗ２．ｅｆｍ／ｑｖ＿ｐｋ／

２０８５．

【６】王晓东．单电源运放的偏置原因分析与偏置方法阴．现代电

子技术。２００６（１６）：１２３—１２５．

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（上接第１２１页）

流器的研制【Ｄ】．西安：西北工业大学，２００８．

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【２】王永。沈颂华，关淼．新颖的基于电压空间矢量三相双向

整流器的研究【Ｊ】．电工技术学报，２００６，２１（１）：１０４一ｌｌＯ．【３】张春，韩瑞华，江明，等．三相电压型整流ＳＶＰＷＭ

化算法研究【Ｊ】．机电工程，２００６，２３（１０）：３９－４１．【４】Ｄａｗａｎｄｅ

ＭＳ，ＫａｎｅｔｋａｒＶＲ，Ｄｕｂｅｙ

ＧＫ．Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ

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ｃｕｒｒｅｎｔ

ｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＩＥＥＥ

ＰＥ，１９９６，ｌｌ（３）：４４６－４７１．

ＰＷＭＡＣ－ＤＣ

ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ

【５】ＷｕＲＳ，ＤｅｗａｎＳＢ，ＳｌｅｍｏｎＧＩＬＡ

ｗｉｔｈｆｉｘｅｄｓｗｉｔｃｈｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ｏｎＩｎｄ，１９９０，２６（５）：８８０—８８５．

图７

Ａ相电压电流波形图【６】张崇巍，张兴．ＰＷＭ整流器及其控审ｌ【Ｍ１．北京：机械工业出

版社．２００３．

参考文献：

【ｌ】王鹏军．基于电压空间矢量脉宽调制的三相高功率因数整

一１２４—

万方数据