本實(shí)用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器。
背景技術(shù):
渦流效應(yīng)廣泛用于金屬探測、金屬檢測等用途,但是渦流效應(yīng)輸出信號一般為正弦波信號,所以一般金屬探測器檢測金屬是通過探測器的感應(yīng)線圈激勵(lì)被測金屬產(chǎn)生的逆向渦流效應(yīng),以此來改變探測器原來正弦波的周期而達(dá)到檢測目的,其檢測信號輸出變量呈周期性變化,而現(xiàn)有的智能芯片MCU檢測周期變化是通過脈沖計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)的,但是一片MCU芯片一般只有一個(gè)或者兩個(gè)用于脈沖計(jì)數(shù)功能的IO引腳,不符合多個(gè)計(jì)數(shù)功能的要求。而且如果使用脈沖計(jì)數(shù)來讀取周期需要MCU利用一段時(shí)間進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)的讀取,大大影響了MCU的運(yùn)算速度;并且芯片用于脈沖計(jì)數(shù)功能的IO引腳有限,穩(wěn)定性差、抗干擾能力弱、電感感應(yīng)距離短的問題。
因此,為解決上述問題,傳感器技術(shù)領(lǐng)域急需一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器,芯片運(yùn)算速度快,具有多個(gè)引腳,抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定性好,大大提高了檢測精度,易于芯片的采集,提高了電感感應(yīng)線圈的感應(yīng)距離并且可以根據(jù)需要對其進(jìn)行調(diào)節(jié),適用范圍廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供了一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器,技術(shù)方案如下:
一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器,包括:探測線圈、可重觸發(fā)器和運(yùn)算放大器,并且依次相連接;
探測線圈,還包括反向器、第一電阻、電感感應(yīng)線圈和2個(gè)第一電容,并且2個(gè)第一電容的一端分別接地,電感感應(yīng)線圈與2個(gè)第一電容的另一端相連接,第一電阻并聯(lián)于電感感應(yīng)線圈的2端,反向器并聯(lián)于電感感應(yīng)線圈的2端。
優(yōu)選的,在上述一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器中,可重觸發(fā)器還包括:精密電位器、晶圓電阻、第二電容、芯片、二極管、磁珠、第三電容和第二電阻,并且精密電位器與晶圓電阻串聯(lián),第二電容的2端并聯(lián)于芯片上,晶圓電阻連接于第二電容上,芯片與電源相連接,二極管一端連接于芯片上,另一端與磁珠相連接,第三電容與第二電阻并聯(lián)后一端接地,另一端與磁珠相連接,探測線圈連接于芯片上。
優(yōu)選的,在上述一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器中,運(yùn)算放大器還包括:第三電阻、第四電容、第四電阻、放大器、第五電阻、第五電容,并且放大器同向端與磁珠和第三電容的連接點(diǎn)相連接,放大器反向端與第三電阻相連接,第三電阻與2.5V電壓相連接,第四電容并聯(lián)于放大器的反向端和輸出端上,第四電阻并聯(lián)于放大器的反向端和輸出端上,第五電阻一端與放大器的輸出端相連接,第五電阻的另一端分別第五電容、電壓變化輸出信號線相連接,第五電容接地。
優(yōu)選的,在上述一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器中,芯片的型號為74LS123。
本實(shí)用新型的有益效果是:
1、本實(shí)用新型探測線圈中的電感感應(yīng)線圈是繪制在印刷電路板PCB的螺旋形高精度感應(yīng)線圈(50mH左右),優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定性好,還能大大提高檢測精度,電感感應(yīng)線圈的振蕩電路正常輸出的正弦波頻率是固定不變的,感應(yīng)線圈感應(yīng)到金屬時(shí)輸出正弦波頻率變大,感應(yīng)距離越近頻率增幅越大。
2、本實(shí)用新型使用可重觸發(fā)器接收探測線圈1的正弦波信號作為輸入觸發(fā)信號,精密電位器串聯(lián)晶圓電阻實(shí)現(xiàn)了檢測精度可調(diào)并且降低溫漂對電阻值的影響,從而降低了電路的溫漂系數(shù)和增強(qiáng)了電路的穩(wěn)定性,用磁珠對輸出的電壓信號進(jìn)行高頻濾波和穩(wěn)定輸出信號電壓值。
3、本實(shí)用新型的運(yùn)算放大器利用差分放大器放大可重觸發(fā)器的輸出信號,使得即使可重觸發(fā)器輸出的是微弱電壓信號也可以對其進(jìn)行放大,易于芯片的采集,同時(shí)大大提高了精密電位器對電感感應(yīng)線圈的感應(yīng)距離的可控調(diào)節(jié)范圍。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來詳細(xì)說明本實(shí)用新型:
圖1是本實(shí)用新型一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心為提供一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器,解決了芯片的運(yùn)算速度慢,芯片引腳有限,穩(wěn)定性差、抗干擾能力弱、電感感應(yīng)距離短的問題。
為了使本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)的措施、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
實(shí)施例1:
圖1是本實(shí)用新型一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示,本實(shí)用新型提供了一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器,包括:探測線圈1、可重觸發(fā)器2和運(yùn)算放大器3,并且依次相連接;探測線圈1,還包括反向器101、第一電阻R3、電感感應(yīng)線圈102和2個(gè)第一電容C2、C3,并且2個(gè)第一電容C2、C3的一端分別接地,電感感應(yīng)線圈102與2個(gè)第一電容C2、C3的另一端相連接,第一電阻R3并聯(lián)于電感感應(yīng)線圈的2端,反向器101并聯(lián)于電感感應(yīng)線圈102的2端。
實(shí)施例2:
圖1是本實(shí)用新型一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示,本實(shí)用新型提供了一種用于智能車金屬軌跡的精密可調(diào)高精度傳感器,包括:探測線圈1、可重觸發(fā)器2和運(yùn)算放大器3,并且依次相連接;探測線圈1,還包括反向器101、第一電阻R3、電感感應(yīng)線圈102和2個(gè)第一電容C2、C3,并且2個(gè)第一電容C2、C3的一端分別接地,電感感應(yīng)線圈102與2個(gè)第一電容C2、C3的另一端相連接,第一電阻R3并聯(lián)于電感感應(yīng)線圈的2端,反向器101并聯(lián)于電感感應(yīng)線圈102的2端。
本實(shí)施例中,可重觸發(fā)器2還包括:精密電位器R2、晶圓電阻R1、第二電容C1、芯片201、二極管D1、磁珠202、第三電容C4和第二電阻R4,并且精密電位器R2與晶圓電阻R1串聯(lián),第二電容C1的2端并聯(lián)于芯片201上,晶圓電阻R1連接于第二電容C1上,芯片201與電源相連接,二極管D1一端連接于芯片201上,另一端與磁珠202相連接,第三電容C4與第二電阻R4并聯(lián)后一端接地,另一端與磁珠202相連接,探測線圈1連接于芯片201上。
本實(shí)施例中,運(yùn)算放大器3還包括:第三電阻R5、第四電容C5、第四電阻R6、放大器301、第五電阻R7、第五電容C6,并且放大器301同向端與磁珠202和第三電容C4的連接點(diǎn)相連接,放大器301反向端與第三電阻R5相連接,第三電阻R5與2.5V電壓相連接,第四電容C5并聯(lián)于放大器301的反向端和輸出端上,第四電阻R6并聯(lián)于放大器301的反向端和輸出端上,第五電阻R7一端與放大器301的輸出端相連接,第五電阻R7的另一端分別第五電容R7、電壓變化輸出信號線302相連接,第五電容C6接地。
本實(shí)施例中,放大器301為差分放大器。
本實(shí)用新型工作時(shí),首先按照上述連接關(guān)系依次組裝好本實(shí)用新型,通過探測線圈1中的電感感應(yīng)線圈102激勵(lì)被測金屬產(chǎn)生的逆向渦流效應(yīng)來改變探測線圈1正弦波的周期,利用可重復(fù)觸發(fā)器2接收正弦波信號的上升沿觸發(fā)信號,并根據(jù)二極管單向?qū)ㄗ饔?、磁?02高頻濾波作用和運(yùn)算放大器3來比較電壓信號,由此進(jìn)行輸出電壓信號差分放大,最后輸出為電壓變化信號。
本實(shí)用新型探測線圈1中的電感感應(yīng)線圈102是繪制在印刷電路板PCB的螺旋形高精度感應(yīng)線圈(50mH左右),優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定性好,還能大大提高檢測精度,電感感應(yīng)線圈102的振蕩電路正常輸出的正弦波頻率是固定不變的,感應(yīng)線圈感應(yīng)到金屬時(shí)輸出正弦波頻率變大,感應(yīng)距離越近頻率增幅越大;可重觸發(fā)器 2接收探測線圈1的正弦波信號作為輸入觸發(fā)信號,精密電位器R2串聯(lián)晶圓電阻R1實(shí)現(xiàn)了檢測精度可調(diào)并且降低溫漂對電阻值的影響,從而降低了電路的溫漂系數(shù)和增強(qiáng)了電路的穩(wěn)定性,用磁珠102對輸出的電壓信號進(jìn)行高頻濾波和穩(wěn)定輸出信號電壓值;運(yùn)算放大器3利用差分放大器放大可重觸發(fā)器 2的輸出信號,使得即使可重觸發(fā)器 2輸出的是微弱電壓信號也可以對其進(jìn)行放大,易于芯片的采集,同時(shí)大大提高了精密電位器R2對電感感應(yīng)線圈的感應(yīng)距離可控調(diào)節(jié)范圍。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。