[发明专利]线圈感应通电导线磁场的位置检测装置

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种检测装置，具体说是一种用线圈作传感器的位置检测装置。

二、技术背景：

目前，判断某个物体是否越过某一个规定的线路时，有好多种传感器可供选 择：红外对射传感器、压力传感器、霍尔传感器和摄像头传感器等。但是，红 外线传感器不易维护，远距离时不易实现对射，不能做曲线检测，不能用于粉 尘多的环境；压力传感器成本高，受温度影响较大，长线路时也不好检测；霍 尔传感器检测精度不高，长线路时磁铁用量大，成本高；摄像头传感器，技术 难度大，成本高，受环境影响较大，不能用于粉尘多的环境。

三、发明内容：

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种检测精度高、结构简单、 安装方便、成本低廉的位置检测装置。

为实现上述目的，本发明提供一种用线圈作为传感器来感应通电导线磁场 的位置检测装置。本发明包括有提供信号的信号发生器11、将信号转换成磁场 的导线12、感应磁场的线圈21和放大线圈21感应电压的差分型放大器26。本 发明用导线12将信号发生器11发出的信号转换成磁场，然后用线圈21将磁场 信号转换成电压信号，再用差分型放大器26放大电压信号，最终得到与信号发 生器11发出的信号相关联的检测信号。根据电磁理论，当导线12有电流通过， 线圈21的中心轴与导线12围成的平面垂直并与导线12相交时，穿过线圈21 的进出两个方向的磁力线相等，这时线圈21上产生的电压为零；当线圈21的 中心轴垂直于导线12围成的平面并且线圈21的中心轴偏离导线时，穿过线圈 21的两个方向上的磁力线不等，当线圈往不同的方向偏移时，产生电压的极性 不同。根据线圈21上没有电压的状态以及产生的不同极性的电压，即可判断线 圈21的位置是在导线12的正上方还是在导线12的一侧还是导线12的另一侧。 将导线12通过的电流设计为特定的几个信号电流，便可在几根导线12引出几 根信号的情况下，分辨出线圈21的多个不同位置或是线圈21所处的范围。

本发明线圈感应通电导线磁场的位置检测装置可广泛应用于路线或边界检 测的地方，它与现有技术相比，有如下积极效果。

1.检测点为通电导线，不存在非线性检测点，可以组成不同形状的线性 检测模式。

2.线圈的中心轴垂直于导线围成的检测平面且在某根导线上时，输出的 电压信号为零，线圈的中心轴与检测平面垂直且不在导线正上方而在 导线两侧时的电压信号相反，所以检测精度很高，并且线圈在一定高 度范围内变化不影响检测精度。

3.1到5路信号可以提供1到5路检测线路。

4.信号由占空比较小的方波提供，耗电量小；检测点由导线组成，成本 低廉。

5.检测点只需铺设导线，安装简单、方便。

6.不受能见度等环境因素影响。

本发明的目的、特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

四、附图说明：

图1是本发明的原理方框图；

图1中标号说明：

1-信号发生模块；11-信号发生器；12-导线；

2-信号检测模块；21-线圈；      22-第一电阻；

                23-第二电阻；  24-第三电阻；

                25-第四电阻；  26-差分型放大器；

图2是本发明的方波信号实例。

五、具体实施方案：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的描述。

如图1所示，本发明由信号发生模块1和信号检测模块2两大部分组成。