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电磁感应位置编码传感器设计及其应用

更新时间：2020-03-19 01:21:12 大小：2M 上传用户：zhengdai 查看TA发布的资源 标签：电磁感应传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

通道运输系统中的牵引车运行在按通道延伸方向铺成的磁条上,这些磁条铺成了一个复杂树状的结构,牵引车必须知道自己的位置以及目标位置,才能找到合适的路径,然后顺着磁条自动运行。结合常用定位方式以及牵引车的具体工作环境,本文设计出一种新型的非接触式位置传感器,并成功运用到通道特殊位置的定位上。

电磁感应位置编码传感器(EIPES)采用了电磁感应通信(EIC)技术,由于EIC通信方式只在有限距离有效,因此可以用来定位。EIPES分为发送端和接收端,发送端使用一定的编码信号调制高频振荡信号,从而将位置编码发送出去。接收端通过硬件电路实现对该信号的解调,将其转换为数字脉冲信号,再通过编码规则对其进行解码。

本文提出了一种新型的编码方式,即通过脉冲间隔时间来实现信息的存储。具体的,脉冲宽度设置为1T,用1T间隔时间来表示为“0”,用2T间隔时间来表示位“1”。另外,对串行数据帧还设置了开始位和结束位标志,分别占用3T和4T脉冲间隔时间。

发送端电路包括拨码电路、编码电路、驱动信号产生电路、驱动信号隔离和同步电路、功率放大电路和信号发射电路等。前两项构成调制电路,后几项构成振荡电路。编码电路使用高低电平控制驱动信号产生电路使能端,从而实现信号的调制。在信号发射电路中,使用了矩形脉冲信号激励LC谐振电路,而矩形脉冲信号可以用傅里叶级数进行等效替换。通过对LC电路的幅频响应进行分析,得到L两端的电压输出可以看作是对矩形脉冲信号的基频分量的响应。

接收端电路包括信号感应电路、信号放大电路、全波整流电路、检波电路、整形电路、单片机解码电路以及通讯接口电路等。前5项为解调电路,完成从正弦脉冲信号到数字方波的转换,得到编码信号。再通过单片机对其进行解码,得到相应的位置标号。接收端通过RS-485为EIPES提供了与控制系统通信的硬件接口;通过MODBUS协议提供了软件接口,实现了传感器的标准化。

EIPES应用于树形路线的各个分叉路口上,通过将工位编号与路口编号、路口类型建立映射表进行查询,简化了系统控制逻辑。另外,论文中还研究了根据速度和系统时钟来计算实时位置的辅助定位方法。