[发明专利]一种基于电感线圈的电磁循迹方法

摘要

本发明涉及一种基于电感线圈的电磁循迹方法，电感线圈检测载流导线周围磁场大小，从而确定运动物体与载流导线间的位置关系。通过对电感线圈的数量与布局的研究，设计出一套由7个电感传感器组成的的基于电磁引导的循迹方法，可以很好的解决在不同导线布局和复杂磁场环境下，对磁信号的检测，从而确定位置，检测结果更稳定、可靠、有效，装置具有简单、可靠，应用领域广泛的特点。

主权项

1.一种基于电感线圈的电磁循迹方法，其特征在于，包括7个由电感线圈组成的传感器和微处理器，方法具体步骤如下：1）建立空间直角坐标系，被测物体坐标系中，定义物体前进的方向为Y轴正向，路径中央铺置导线，导线中通电流，电流大小和频率已知，顺着Y轴的右手边为X轴的正向，Z轴指向物体正上方；水平线圈指线圈中心轴线平行于Z轴的电感线圈，垂直线圈指线圈中心轴线平行于X轴的线圈，则线圈中感应电动势可近似为：即线圈中感应电动势的大小正比于电流的变化率，反比于线圈中心到导线的距离r， K为斜率；2）在被测物体前方安装两个水平的线圈A和B，两线圈A和B往后倾斜设定的角度，设定角度为15度：这两个线圈的间隔为L，线圈的高度为h，左边线圈A的坐标为（x+L/2, h, z），右边线圈B的位置(x-L/2, h, z)，两个电感线圈的感应电动势的差值，电动势差值Ed 与位移x 是一个单调函数；3）正中间的电感线圈：在双水平线圈A和B的布局上，增加了一个位于正中间的电感线圈C，电感线圈C与左右两个传感器A和B水平相距都为L/2，被测物体与导线的位置变量用pos代表，则其表达式推导如下：其中中间线圈C感应值为ad_m，为传感器A检测到电势大小，为传感器B检测到的电势大小，K为电势差值Ed直线的斜率；4）在两个水平的线圈A和B同一高度，平行于y轴方向安装两个左右与中间距离相同的线圈D和E，两个线圈D和E向中间倾斜设定的角度，角度为15度；5）紧挨两个水平传感器A和B后面放置两个水平线圈F和G，间距和高度同传感器A和B；6）将7个电感线圈传感器信号送入微处理器中处理后，得到路径导线的空间位置。