基于電磁場檢測的尋線智能車設計
—— Design of Intelligence Automotive Trace-keeping Based on Detection of Electromagnetic Field
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引言
本文引用地址：http://www.104case.com/article/99721.htm以往的智能車競賽分為光電組和攝像頭組，其中光電組主要是使用光電傳感器如紅外傳感器采集路徑信息，攝像頭組主要通過采集圖像信息識別路徑。本文則采用通電導線產生的電磁場對智能車進行引導。使用磁場信號引導車沿一定軌跡行走的優點主要體現在磁場信號具有很好的環境適應性，不受光線、溫度、濕度等環境因素的影響。本文對采用通電導線引導小車行進這一設計從物理原理上進行了描述，介紹了小車循跡行走的控制策略，并且具體制作了智能車，對方案進行了驗證。
設計原理
根據電磁學，我們知道在導線中通入變化的電流(如按正弦規律變化的電流)，則導線周圍會產生變化的磁場，且磁場與電流的變化規律具有一致性。如果在此磁場中置一由線圈組成的電感，則該電感上會產生感應電動勢，且該感應電動勢的大小和通過線圈回路的磁通量的變化率成正比。由于在導線周圍不同位置，磁感應強度的大小和方向不同，所以不同位置上的電感產生的感應電動勢也應該是不同。據此，則可以確定電感的大致位置。
首先，由畢奧-薩伐爾定律知：通有穩恒電流I長度為L的直導線周圍會產生磁場，距離導線距離為r處P點的磁感應強度為：
且磁感應強度方向為垂直紙面向里。于是，它的磁力線是在垂直于導線的平面內以導線為軸的一系列同心圓，圓上的磁感應強度大小相同。
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