第六屆「飛思卡爾」杯全國大學生
智慧型汽車競賽
技術報告
學院：隊伍名稱：
參賽隊員：
關於技術報告和研究**使用授權的說明
本人完全了解第一屆「飛思卡爾」杯全國大學生智慧型汽車邀請賽關保留、使用技術報告和研究**的規定，即：參賽作品著作權歸參賽者本人，比賽組委會和飛思卡爾半導體公司可以在相關主頁上收錄並公開參賽作品的設計方案、技術報告以及參賽模型車的**、影象資料，並將相關內容編纂收錄在組委會出版**集中。
參賽隊員簽名
日期引言
第五屆全國大學生智慧型汽車競賽新增加了電磁組比賽，正是這種新穎的感覺讓我們這個由三個大男生組成的組合選擇了它，來參加第六屆比賽。
據我們查得，這個組是飛思卡爾比賽新引進的，我們通過上網，看書，查到了一些有用的資訊，經過研究我得到了一些想法和啟示。
這個比賽我們想通過如上圖所示的設想來製作，具體引數需要經過實踐除錯來獲得，所以，我們只談理論和原理。
● 首先考慮，賽道情況，找到賽道中的變數才能讓我們可能進行檢測和設計。
由於賽道中通的是交變電流，根據大學物理中的知識，我們不難求得直導線的磁場強度大小和方向。
特別是無限長直導線周圍分布著圓形磁感線。
● 再次，我們該考慮如何檢測了。我上網查詢獲得如下資料，現在有很多測量磁場的方法，磁場感測器利用了物質與磁場之間的各種物理效應：磁電效應（電磁感應、磁致電阻效應、霍爾效應）核磁共振應、磁機械效應、超導體與電子自旋量子力學效應，經過整理獲得如下：
1) 電磁感應磁場測量方法：電磁線磁場感測器，磁通門磁場感測器，磁阻抗磁場感測器。
2) 霍爾效應磁場測量方法：半導體霍爾感測器、磁敏二極體，磁敏三極體。
3) 各向異性電阻效應（amr）磁場測量方法。
4) 載流子自旋相互作用磁場測量方法：自旋閥巨磁效應磁敏電阻、自旋閥三極體磁場感測器、隧道磁致電阻效應磁敏電阻。
5) 超導量子干涉（squid）磁場測量方法：squid 薄膜磁敏元件。
6) 光幫浦磁場測量方法：光幫浦磁場感測器。
1) 質子磁進動磁場測量方法。
7) 光導纖維磁場測量方法。
等等，這些方法千差萬別，所依據的原理各不相同，測量的磁場精度和範圍相差也很大。可想而知，有些方法是我們專業之外，或與現在的我們難以實現的，所以，我們找到了乙個適應於初學者快速實現路經檢測的方案，在下面所介紹的檢測方法中，我們選取最為傳統的電磁感應線圈的方案，它具有原理簡單、**便宜、體積小（相對小）、頻率響應快、電路實現簡單等特點。
通電導線周圍的磁場是乙個向量場，場的分布如圖所示。如果在通電直導線兩邊的周圍豎直放置兩個軸線相互垂直並位於與導線相垂直平面內的線圈，則可以感應磁場向量的兩個垂直分量，進而可以獲得磁場的強度和方向。
導線中的電流按一定規律變化時，導線周圍的磁場也將發生變化，則線圈中將感應出一定的電動勢。根據法拉第定律，線圈磁場感測器的內部感應電壓 e與磁場b(t)、電磁線圈的圈數n、截面積a的關係有：
感應電動勢的方向可以用楞次定律來確定。
由於本設計中導線中通過的電流頻率較低，為20khz，且線圈較小，令線圈中心到導線的距離為r，認為小範圍內磁場分布是均勻的。再根據圖3所示的導線周圍磁場分布規律，則線圈中感應電動勢可近似為：
此公式，和原理均由相應資料獲得。
下面我們將選擇一種最簡單的線圈設定方案，雙水平線圈檢測方案：
在車模前上方水平方向固定兩個相距l 的線圈，兩個線圈的軸線為水平，高度為 h，
如圖，會有此關係，我們根據電勢差的正負，來判斷小車車頭所處位置，小車水平杆的中點是零勢點，小於0，左偏，大於0，右偏，利用負反饋控制，來改變方向。
● 最次，讓我們**電路設計原理：
從上面檢測原理可以知道，測量磁場核心是檢測線圈的感應電動勢 e 的幅
值。下面將從感應線圈、訊號選頻放大、整流與檢測等幾個方面討論電路設計的
問題，最後給出電路設計系統框圖和實際電路。
1、感應磁場線圈：
檢測線圈可以自行繞制，也可以使用市場上能夠比較方便購買的工字型
10mh 的電感。這類電感體積小，q 值高，具有開放的磁芯，可以感應周圍交變的磁場。2、訊號選頻放大
使用電感線圈可以對其周圍的交變磁場感應出響應感應電動勢。這個感
應電動勢訊號具有以下特點：
（ 1） 訊號弱：感應電壓只有幾十個毫伏。在檢測幅值之前必須進行有效的
放大，放大倍數一般要大於 100 倍（40db）。
（ 2） 雜訊多：一般環境下，周圍存在著不同**、不同變化頻率的磁場。
如下表所示：
比賽選擇 20khz 的交變磁場作為路徑導航訊號，在頻譜上可以有效地避開周圍其它磁場的干擾，因此訊號放大需要進行選頻放大，使得 20khz 的訊號能夠有效的放大，並且去除其它干擾訊號的影響。
3、幅度測量
測量放大後的感應電動勢的幅值 e 可以有多種方法。最簡單的方法就是使用二極體檢波電路將交變的電壓訊號檢波形成直流訊號，然後再通過微控制器的 ad採集獲得正比於感應電壓幅值的數值。
就是放大電路。
綜上所述，完成了電路的原理與設計。
飛思卡爾個人申請
個人簡歷 各位喜愛飛思卡爾智慧型車並且已經取得喜人成績的學長學姐們 你們好！我是汽車學院09級車輛工程一班的王白俠，此時此刻，我非常的興奮，因為我終於可以報名參加飛思卡爾長安大學汽車學院的面試選拔了！首先，我先自我介紹。從小時候開始我便喜愛自己動手製作一切的小玩具，從手製小模型，到初高中更為高階的航...
飛思卡爾智慧型車比賽技術報告
第三屆 飛思卡爾 杯全國大學生 智慧型汽車邀請賽 技術報告 學校 北京理工大學 隊伍名稱 傲雄車隊 參賽隊員 劉鑫楊磊韓立博 帶隊教師 張幽彤冬雷 關於技術報告和研究 使用授權的說明 本人完全了解第三屆 飛思卡爾 杯全國大學生智慧型汽車邀請賽關保留 使用技術報告和研究 的規定，即 參賽作品著作權歸參...
飛思卡爾光電組總結
隊伍 the van 成員 譚陽生夏明勇劉虎田 光電組是通過採集賽道上少數孤立點反射亮度進行路經檢測的車模。根據 第七屆全國大學生 飛思卡爾 杯智慧型汽車競賽競速比賽規則與賽場紀律 參賽隊伍的名次 成績 由賽車現場成功完成賽道比賽時間來決定的，參加光電賽題組不允許使用影象感測器獲取道路影象資訊進行路...