导航系统中电涡流效应的实际应用

导航系统能够根据具体路径的实际状况实现精准循迹,因而对平台传感器的设计要求很高。开发了基于电涡流原理的自动导航控制系统,对金属线圈电涡流传感器信号采集处理与优化、系统机械控制、控制算法的执行和调试等环节进行了试验,并配合硬件进行系统平台的搭建。同时,采用逻辑门及频压转换电路等方案替代传统的电感数字转换器,作为循迹遥感模块来识别路径。采集信号并将其转换为能被单片机识别的数字信号,通过陀螺仪加速度传感器来控制系统的运行质量。通过建模,优化了传感器工作时存在干扰噪声的问题;针对传感器检测范围和距离小的问题,提出了通过增大线圈尺寸、加一级放大电路来扩大传感器检测范围的方法;针对传感器数据可靠性、鲁棒性不高的问题,提出了对传感器数据的归一化处理方法。测试结果表明:该系统具有较高的避障成功率和控制精度。

基于电涡流传感的硬币分拣机设计

在传统硬币清分机的基础上,进行了计数、辨伪、包装等功能的复合,设计了一种综合性强、成本低廉、环境适应力强的桌面式硬币分拣机器。该设计采用曲柄滑块机构实现了对硬币的推送,利用不同硬币在直径上的区别对硬币进行分拣,基于电涡流原理进行硬币辨伪,使用DM-S1417红外传感器进行硬币计数。该硬币分拣机在分拣与辨伪方式上进行了改进,通过实验测试不同高度下真币与伪币的区分度,得出传感器探头与硬币表面垂直距离为5 mm时,区分度有最大值。通过样机验证分析,效率与分辨准确性均得到有效提高。

基于LDC1614的循迹小车研制

设计了智能循迹小车,使其能够沿着细铁丝构成的跑道行驶。对金属的检测采用4通道新型数字电感传感器,每个通道连接有自制电感线圈,为有效检测铁丝跑道,自制线圈的直径达到了4 cm。金属检测基于电涡流原理,LDC1614能够将互感后发生变化的频率转换为数字量输出,通过I2C串行总线送给微处理器STM32处理并显示。为实现智能循迹,软件编程中采用均值滤波算法,降低干扰,根据处理后的数据控制小车的前进、左转、右转。实测结果表明:由于LDC1614为4通道数字电感传感器,循迹时,将铁丝放置于自制线圈的正中心,左、右两边各有2只传感器,能够实现对铁丝的稳定、可靠循迹。

300 吨连铸钢包下渣检测系统的研制

本文提出一种新颖的带有单线圈传感器的下渣检测系统，其传感器埋设在我国最大的３００吨连铸钢包包底的座砖中。该系统具有高的检测灵敏度，能对钢包浇注后期随钢水流出的熔渣作早期的检测与指示，在仅有少量熔渣开始流出的瞬间就能检测到下渣信号，随即关闭钢包滑动水口，终止浇注。这意味着可从每次钢包浇注中获得最大的钢产量，而进入中间包的渣量极少。系统经在线热试达到预期效果，能满足大吨位连铸生产的要求。