電磁感應位置編碼傳感器設計及其應用.pdf

1、通道運輸系統(tǒng)中的牽引車運行在按通道延伸方向鋪成的磁條上,這些磁條鋪成了一個復雜樹狀的結(jié)構(gòu),牽引車必須知道自己的位置以及目標位置,才能找到合適的路徑,然后順著磁條自動運行。結(jié)合常用定位方式以及牽引車的具體工作環(huán)境,本文設計出一種新型的非接觸式位置傳感器,并成功運用到通道特殊位置的定位上。
　　電磁感應位置編碼傳感器(EIPES)采用了電磁感應通信(EIC)技術,由于EIC通信方式只在有限距離有效,因此可以用來定位。EIPES分為發(fā)送

2、端和接收端,發(fā)送端使用一定的編碼信號調(diào)制高頻振蕩信號,從而將位置編碼發(fā)送出去。接收端通過硬件電路實現(xiàn)對該信號的解調(diào),將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號,再通過編碼規(guī)則對其進行解碼。
　　本文提出了一種新型的編碼方式,即通過脈沖間隔時間來實現(xiàn)信息的存儲。具體的,脈沖寬度設置為1T,用1T間隔時間來表示為“0”,用2T間隔時間來表示位“1”。另外,對串行數(shù)據(jù)幀還設置了開始位和結(jié)束位標志,分別占用3T和4T脈沖間隔時間。
　　發(fā)送端電路包括撥

3、碼電路、編碼電路、驅(qū)動信號產(chǎn)生電路、驅(qū)動信號隔離和同步電路、功率放大電路和信號發(fā)射電路等。前兩項構(gòu)成調(diào)制電路,后幾項構(gòu)成振蕩電路。編碼電路使用高低電平控制驅(qū)動信號產(chǎn)生電路使能端,從而實現(xiàn)信號的調(diào)制。在信號發(fā)射電路中,使用了矩形脈沖信號激勵LC諧振電路,而矩形脈沖信號可以用傅里葉級數(shù)進行等效替換。通過對LC電路的幅頻響應進行分析,得到L兩端的電壓輸出可以看作是對矩形脈沖信號的基頻分量的響應。
　　接收端電路包括信號感應電路、信號放大

4、電路、全波整流電路、檢波電路、整形電路、單片機解碼電路以及通訊接口電路等。前5項為解調(diào)電路,完成從正弦脈沖信號到數(shù)字方波的轉(zhuǎn)換,得到編碼信號。再通過單片機對其進行解碼,得到相應的位置標號。接收端通過RS-485為EIPES提供了與控制系統(tǒng)通信的硬件接口;通過MODBUS協(xié)議提供了軟件接口,實現(xiàn)了傳感器的標準化。
　　EIPES應用于樹形路線的各個分叉路口上,通過將工位編號與路口編號、路口類型建立映射表進行查詢,簡化了系統(tǒng)控制邏輯。