20kHz电压放大与检测:基于vue的弹框编辑与电磁赛车路径检测方案
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更新于2024-08-08
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"本文介绍了在智能车竞赛中,电磁组竞赛车模如何利用交变电流产生的电磁场进行路径检测。文章详细阐述了电感10mH感应谐振电压的原理,以及结合Vue项目和vue-layer实现弹框式编辑功能的实践。在电感和电容的组合下,可以通过谐振电容提升感应线圈输出的20KHz电压信号的幅度,滤除高次谐波,得到纯净的正弦波。为了精确测量感应电压,可以采用一阶共射三极管放大电路进行放大。此外,还提出了使用二极管检波电路配合单片机AD采集来测量感应电动势的幅值。"
在第五届全国大学生智能汽车竞赛中,电磁组新增了通过检测100mA交变电流产生的电磁场进行路径导航。车模需识别由导线产生的电磁场,并以此确定赛道中心线位置。设计原理基于麦克斯韦电磁场理论,20kHz的交流电流在导线周围产生交变电磁场。由于赛道上的导线尺寸远小于电磁波长,可以将磁场近似视为静态磁场处理。比奥-萨法尔定律描述了电流元产生磁场的规律,通过检测磁场强度和方向来确定车模相对于导线的位置。
在实际应用中,为了增强感应线圈的信号,可以连接一个电容,如6.8nF,形成LC谐振电路。这能滤除大部分高次谐波,使输出电压主要为20KHz的正弦波。接着,通过一阶共射三极管放大电路(如图13所示)对感应电压进行放大,通常需要100倍的电压增益。此外,二极管检波电路可用于将交流电压转换为直流信号,然后通过单片机的AD采集系统,获取感应电压的幅值数据。
在软件方面,"nF电流参考波形-vue项目结合vue-layer实现弹框式编辑功能"可能是指在智能车控制系统中,使用Vue.js前端框架构建用户界面,并利用vue-layer库创建弹出框,以便于操作员编辑和查看相关的参数设置,例如调整谐振电容值或查看检测到的磁场强度等。
这个项目涵盖了电子硬件设计(如LC谐振电路、放大电路和检波电路)和软件开发(Vue.js和vue-layer的集成应用),为智能车电磁导航提供了一个完整的解决方案。通过这种方式,参赛队伍可以设计出能够有效检测和跟踪赛道路径的电磁组车模。
2020-10-15 上传
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史东来
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