一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器的製作方法
2023-04-29 16:46:56 3
本實用新型涉及傳感器技術領域，特別涉及一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器。
背景技術：
渦流效應廣泛用於金屬探測、金屬檢測等用途，但是渦流效應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線圈激勵被測金屬產生的逆向渦流效應，以此來改變探測器原來正弦波的周期而達到檢測目的，其檢測信號輸出變量呈周期性變化，而現有的智能晶片MCU檢測周期變化是通過脈衝計數實現的，但是一片MCU晶片一般只有一個或者兩個用於脈衝計數功能的IO引腳，不符合多個計數功能的要求。而且如果使用脈衝計數來讀取周期需要MCU利用一段時間進行脈衝計數的讀取，大大影響了MCU的運算速度；並且晶片用於脈衝計數功能的IO引腳有限，穩定性差、抗幹擾能力弱、電感感應距離短的問題。
因此，為解決上述問題，傳感器技術領域急需一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器，晶片運算速度快，具有多個引腳，抗幹擾性強、穩定性好，大大提高了檢測精度，易於晶片的採集，提高了電感感應線圈的感應距離並且可以根據需要對其進行調節，適用範圍廣。
技術實現要素：
本實用新型提供了一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器，技術方案如下：
一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器，包括：探測線圈、可重觸發器和運算放大器，並且依次相連接；
探測線圈，還包括反向器、第一電阻、電感感應線圈和2個第一電容，並且2個第一電容的一端分別接地，電感感應線圈與2個第一電容的另一端相連接，第一電阻並聯於電感感應線圈的2端，反向器並聯於電感感應線圈的2端。
優選的，在上述一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器中，可重觸發器還包括：精密電位器、晶圓電阻、第二電容、晶片、二極體、磁珠、第三電容和第二電阻，並且精密電位器與晶圓電阻串聯，第二電容的2端並聯於晶片上，晶圓電阻連接於第二電容上，晶片與電源相連接，二極體一端連接於晶片上，另一端與磁珠相連接，第三電容與第二電阻並聯後一端接地，另一端與磁珠相連接，探測線圈連接於晶片上。
優選的，在上述一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器中，運算放大器還包括：第三電阻、第四電容、第四電阻、放大器、第五電阻、第五電容，並且放大器同向端與磁珠和第三電容的連接點相連接，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，第四電容並聯於放大器的反向端和輸出端上，第四電阻並聯於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。
優選的，在上述一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器中，晶片的型號為74LS123。
本實用新型的有益效果是：
1、本實用新型探測線圈中的電感感應線圈是繪製在印刷電路板PCB的螺旋形高精度感應線圈（50mH左右），優點是抗幹擾性強、穩定性好，還能大大提高檢測精度，電感感應線圈的振蕩電路正常輸出的正弦波頻率是固定不變的，感應線圈感應到金屬時輸出正弦波頻率變大，感應距離越近頻率增幅越大。
2、本實用新型使用可重觸發器接收探測線圈1的正弦波信號作為輸入觸發信號，精密電位器串聯晶圓電阻實現了檢測精度可調並且降低溫漂對電阻值的影響，從而降低了電路的溫漂係數和增強了電路的穩定性，用磁珠對輸出的電壓信號進行高頻濾波和穩定輸出信號電壓值。
3、本實用新型的運算放大器利用差分放大器放大可重觸發器的輸出信號，使得即使可重觸發器輸出的是微弱電壓信號也可以對其進行放大，易於晶片的採集，同時大大提高了精密電位器對電感感應線圈的感應距離的可控調節範圍。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本實用新型：
圖1是本實用新型一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的核心為提供一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器，解決了晶片的運算速度慢，晶片引腳有限，穩定性差、抗幹擾能力弱、電感感應距離短的問題。
為了使本實用新型技術實現的措施、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
實施例1：
圖1是本實用新型一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器的結構示意圖。
如圖1所示，本實用新型提供了一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器，包括：探測線圈1、可重觸發器2和運算放大器3，並且依次相連接；探測線圈1，還包括反向器101、第一電阻R3、電感感應線圈102和2個第一電容C2、C3，並且2個第一電容C2、C3的一端分別接地，電感感應線圈102與2個第一電容C2、C3的另一端相連接，第一電阻R3並聯於電感感應線圈的2端，反向器101並聯於電感感應線圈102的2端。
實施例2：
圖1是本實用新型一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器的結構示意圖。
如圖1所示，本實用新型提供了一種用於智能車金屬軌跡的精密可調高精度傳感器，包括：探測線圈1、可重觸發器2和運算放大器3，並且依次相連接；探測線圈1，還包括反向器101、第一電阻R3、電感感應線圈102和2個第一電容C2、C3，並且2個第一電容C2、C3的一端分別接地，電感感應線圈102與2個第一電容C2、C3的另一端相連接，第一電阻R3並聯於電感感應線圈的2端，反向器101並聯於電感感應線圈102的2端。
本實施例中，可重觸發器2還包括：精密電位器R2、晶圓電阻R1、第二電容C1、晶片201、二極體D1、磁珠202、第三電容C4和第二電阻R4，並且精密電位器R2與晶圓電阻R1串聯，第二電容C1的2端並聯於晶片201上，晶圓電阻R1連接於第二電容C1上，晶片201與電源相連接，二極體D1一端連接於晶片201上，另一端與磁珠202相連接，第三電容C4與第二電阻R4並聯後一端接地，另一端與磁珠202相連接，探測線圈1連接於晶片201上。
本實施例中，運算放大器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，並且放大器301同向端與磁珠202和第三電容C4的連接點相連接，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並聯於放大器301的反向端和輸出端上，第四電阻R6並聯於放大器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。
本實施例中，放大器301為差分放大器。
本實用新型工作時，首先按照上述連接關係依次組裝好本實用新型，通過探測線圈1中的電感感應線圈102激勵被測金屬產生的逆向渦流效應來改變探測線圈1正弦波的周期，利用可重複觸發器2接收正弦波信號的上升沿觸發信號，並根據二極體單向導通作用、磁珠202高頻濾波作用和運算放大器3來比較電壓信號，由此進行輸出電壓信號差分放大，最後輸出為電壓變化信號。
本實用新型探測線圈1中的電感感應線圈102是繪製在印刷電路板PCB的螺旋形高精度感應線圈（50mH左右），優點是抗幹擾性強、穩定性好，還能大大提高檢測精度，電感感應線圈102的振蕩電路正常輸出的正弦波頻率是固定不變的，感應線圈感應到金屬時輸出正弦波頻率變大，感應距離越近頻率增幅越大；可重觸發器 2接收探測線圈1的正弦波信號作為輸入觸發信號，精密電位器R2串聯晶圓電阻R1實現了檢測精度可調並且降低溫漂對電阻值的影響，從而降低了電路的溫漂係數和增強了電路的穩定性，用磁珠102對輸出的電壓信號進行高頻濾波和穩定輸出信號電壓值；運算放大器3利用差分放大器放大可重觸發器 2的輸出信號，使得即使可重觸發器 2輸出的是微弱電壓信號也可以對其進行放大，易於晶片的採集，同時大大提高了精密電位器R2對電感感應線圈的感應距離可控調節範圍。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。