磁场检测

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直接分析交变的电磁场并不是一个可取方法，考虑到问题的线度远远小于20kHz的电磁波波长，因此可以先讨论直流的情况，然后将结果应用到交变的条件下。问题可以简化为：载流导线中通过直流电流I，它在空间产生了静态磁场B(x，y，z)，电感线圈中的电压有效值U正比于所在位置的磁感应强度B(x，y，z)。
　　为了从电感线圈感应电压中获得道路的信息，需要分析导线周边磁场的分布。由毕奥-萨法尔定理可知，空间任一点的磁感应强度可以看成是导线上电流元产生的磁场之和，即：

　　其中积分路径遍及整个载流导线。上述积分只有在一些特定的曲线下才可以求得解析解，对于一般的曲线，可以通过数值积分求得数值解，若要考察整个空间的磁场分布，则可以借助一些专业的电磁场分析软件进行全空间的数值仿真，比如Ansoft Maxwell，CST EM Studio等。
　　从道路元素来看，赛道一般可以分成直道、转弯、S道、回环道等形式(如图1)，其中直道是最简单的，因此，分析清楚直道情况下的传感器响应及赛车控制是基础。为了讨论方便，我们作以下约定：(1)小车车体坐标系中，定义小车前进的方向为Y轴正向，顺着Y轴的右手边为X轴的正向，Z轴指向小车正上方，如图2所示;(2)水平线圈是指轴线平行于Z轴的电感线圈，垂直线圈是指轴线平行于X轴的线圈，轴线平行于Y轴的线圈所感应到的电动势远小于上述两类线圈，在本文中暂不做讨论，但该类摆放线圈在回环路检测中将可以用到;(3)BX是指向载流导线右手边的电磁感应强度，BZ是指向载流导向正上方的电磁感应强度。显然，垂直线圈感应的是BX变化率，水平线圈感应的是BZ的变化率。

　　直道附近的磁场分布，可以近似为无限长的直导线上的磁场分布，容易算得距离长直导线距离为r的点的磁感应强度：

　　进而可以推出：


　　则B'X、B'Z分别和BX、BZ有相同的变化趋势。图3和图4显示了当分别取5、8、10时B'X和B'Z的变化趋势。由图可知：(1)B'X是x的偶函数，在Y轴两侧单调;B'Z是x的奇函数，在Y轴两侧没有单调关系;(2)在相同的高度下，B'X幅值是B'Z的两倍，但是在x=20的时候，B'X只有B'Z的一半左右了，因此B'X的衰减较B'Z快很多。综上可推知，水平线圈比较适合做x的正负判别，垂直线圈比较适合用来解算x的具体数值，B'Z较B'X衰减慢得多，说明水平线圈对远处道路状况相对比较敏感，可以用来预测前方的弯道。

499920876

下了 ansoft hfss 不会用 请高人指教

箫瑶舞幽

回复 2# 499920876


    请问你在哪下载的 那个软件 能给我发一份吗

于小燚

499920876 发表于 2011-4-3 18:17
下了 ansoft hfss 不会用 请高人指教

软件仿真好用吗？